(57)【要約】  レーザモジュールは、レーザ源および光整列モジュールを含む。レーザ源は、複数のレーザ光線を発生させて、出力するように構成される。複数のレーザ光線は、互いに対して異なる波長を有する。異なる波長は、光データ通信システムで区別できる。光整列モジュールは、レーザ源から複数のレーザ光線を受信して、光整列モジュールの複数の光出力ポートの各々に複数のレーザ光線の各々の一部分を分配するように構成され、その結果、複数のレーザ光線の異なる波長のすべては、光整列モジュールの複数の光出力ポートの各々に提供される。光整列モジュールから出力されるレーザ光を増幅して、増幅されたレーザ光をレーザモジュールからの出力として提供するための光増幅モジュールを含めることができる。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザモジュールであって、
光データ通信システムにより識別可能な互いに対して異なる波長を有する複数のレーザ光線を発生させて、出力するように構成されたレーザ源と、
光整列モジュールであって、前記レーザ源から前記複数のレーザ光線を受信して、前記光整列モジュールの複数の光出力ポートの各々に前記複数のレーザ光線の各々の一部分を分配するように構成され、その結果、前記複数のレーザ光線の前記異なる波長のすべては、前記光整列モジュールの前記複数の光出力ポートの各々に提供される光整列モジュールと
を備えるレーザモジュール。
【請求項２】
請求項１に記載のレーザモジュールであって、前記レーザ源および前記光整列モジュールは、物理的に別個の構成要素であるレーザモジュール。
【請求項３】
請求項２に記載のレーザモジュールであって、前記レーザ源を前記光整列モジュールと整列させて、前記光整列モジュールのそれぞれの複数の光入力ポートの中に前記複数のレーザ光線を誘導するレーザモジュール。
【請求項４】
請求項３に記載のレーザモジュールであって、前記光整列モジュールは、前記レーザ源から間隔を置いて離して配置されているレーザモジュール。
【請求項５】
請求項３に記載のレーザモジュールであって、前記光整列モジュールは、前記レーザ源と接触して配置されているレーザモジュール。
【請求項６】
請求項３に記載のレーザモジュールであって、前記光整列モジュールの一部分は、前記レーザ源の一部分に重なるように配置されているレーザモジュール。
【請求項７】
請求項３に記載のレーザモジュールであって、
前記レーザ源から前記光整列モジュールの前記複数の光入力ポートのそれぞれの１つの中に前記複数のレーザ光線を誘導するように構成された、前記レーザ源と前記光整列モジュールの間に位置決めされた光導波路を、さらに備えるレーザモジュール。
【請求項８】
請求項７に記載のレーザモジュールであって、前記光導波路は、前記レーザ源と前記光整列モジュールの間で前記複数のレーザ光線の偏光を維持するように構成されるレーザモジュール。
【請求項９】
請求項３に記載のレーザモジュールであって、前記光整列モジュールは、前記光整列モジュールの前記複数の光入力ポートと前記光整列モジュールの前記複数の光出力ポートとの間で前記複数のレーザ光線の各々の偏光を維持するように構成されるレーザモジュール。
【請求項１０】
請求項１に記載のレーザモジュールであって、前記レーザ源および前記光整列モジュールは両方とも、平面光波回路内部に一緒に実装されるレーザモジュール。
【請求項１１】
請求項１に記載のレーザモジュールであって、前記レーザ源は、前記複数のレーザ光線をそれぞれ発生させるように構成された複数の分布帰還レーザを含むレーザモジュール。
【請求項１２】
請求項１に記載のレーザモジュールであって、
前記複数の分布帰還レーザの熱出力を放散させて、前記複数の分布帰還レーザ間の温度依存性波長ドリフトを実質的に一様にするように構成された、前記レーザ源の最も近くに配列された熱スプレッダ構成要素を、さらに備えるレーザモジュール。
【請求項１３】
請求項１２に記載のレーザモジュールであって、前記光整列モジュールは、前記熱スプレッダ構成要素を含むレーザモジュール。
【請求項１４】
請求項１に記載のレーザモジュールであって、前記光整列モジュールは、前記光整列モジュールの前記複数の光出力ポートの各々が、互いに同量の光パワーであって前記複数のレーザ光線の任意の所与の１つの光パワーを５倍の範囲内で受信するように構成されるレーザモジュール。
【請求項１５】
請求項１に記載のレーザモジュールであって、前記光整列モジュールは、前記複数のレーザ光線を受信して、前記光整列モジュールの前記複数の光出力ポートの各々に前記複数のレーザ光線の各々の一部分を分配するように構成されたスターカプラを含むレーザモジュール。
【請求項１６】
請求項１に記載のレーザモジュールであって、前記光整列モジュールは、前記複数のレーザ光線を組み合わせて多波長レーザ光線にするように構成された波長合波器を含み、前記光整列モジュールの前記複数の光出力ポートの各々に前記多波長レーザ光線の全パワーの一部分を分配するように構成された広帯域パワースプリッタを含むレーザモジュール。
【請求項１７】
請求項１に記載のレーザモジュールであって、前記光整列モジュールは、前記複数のレーザ光線を組み合わせて多波長レーザ光線にするように構成されたアレイ導波路を含み、前記光整列モジュールの前記複数の光出力ポートの各々に前記多波長レーザ光線の全パワーの一部分を分配するように構成された広帯域パワースプリッタを含むレーザモジュール。
【請求項１８】
請求項１に記載のレーザモジュールであって、前記光整列モジュールは、前記複数のレーザ光線を受信して、前記光整列モジュールの前記複数の光出力ポートの各々に前記複数のレーザ光線の各々の一部分を分配するように構成されたエシェル格子を含むレーザモジュール。
【請求項１９】
請求項１に記載のレーザモジュールであって、前記光整列モジュールは、前記複数のレーザ光線を受信して、前記光整列モジュールの前記複数の光出力ポートの各々に前記複数のレーザ光線の各々の一部分を分配するように構成されたバタフライ導波路ネットワークを含むレーザモジュール。
【請求項２０】
請求項１に記載のレーザモジュールであって、前記光整列モジュールは、前記複数のレーザ光線を受信して、前記光整列モジュールの前記複数の光出力ポートの各々に前記複数のレーザ光線の各々の一部分を分配するように構成された共振器リングアレイを含むレーザモジュール。
【請求項２１】
請求項２０に記載のレーザモジュールであって、前記共振器リングアレイは、前記複数のレーザ光線の数に等しい数の共振器リング行を含み、各共振器リング行は、前記光整列モジュールの前記複数の光出力ポートの数に等しい数の共振器リングを含み、前記共振器リング行の各々は、前記複数のレーザ光線の異なる１つを、対応する入力レーザ光線として受信するように構成され、所与の共振器リング行内の各共振器リングは、前記光整列モジュールの前記複数の光出力ポートの異なる１つへ前記所与の共振器リング行の前記対応する入力レーザ光線の一部分を向け直すように構成されるレーザモジュール。
【請求項２２】
請求項２１に記載のレーザモジュールであって、所与の共振器リング行の前記共振器リングは、前記所与の共振器リング行の前記対応する入力レーザ光線を連続して受信するように位置決めされ、前記レーザ源に対して連続して位置決めされた、前記所与の共振器リング行の共振器リングは、前記所与の共振器リング行の前記対応する入力レーザ光線のより多くの部分を漸次向け直すように構成されるレーザモジュール。
【請求項２３】
請求項２２に記載のレーザモジュールであって、所与の共振器リング行内の各共振器リングは、前記所与の共振器リング行の前記対応する入力レーザ光線の特定の波長に関して最適化されるレーザモジュール。
【請求項２４】
請求項１に記載のレーザモジュールであって、
前記光整列モジュールの前記複数の光出力ポートの各々から受信したレーザ光を増幅するように構成された光増幅モジュールであって、前記光増幅モジュールの対応する複数の光出力ポートに前記光整列モジュールの前記複数の光出力ポートごとに、増幅されたレーザ光を提供するように構成された光増幅モジュールを、さらに備えるレーザモジュール。
【請求項２５】
請求項２４に記載のレーザモジュールであって、前記光増幅モジュールおよび前記光整列モジュールは、物理的に別個の構成要素であるレーザモジュール。
【請求項２６】
請求項２５に記載のレーザモジュールであって、前記光整列モジュールを前記光増幅モジュールと整列させて、前記光増幅モジュールのそれぞれの複数の光入力ポートの中に前記光整列モジュールの前記複数の光出力ポートから得られるレーザ光を誘導するレーザモジュール。
【請求項２７】
請求項２６に記載のレーザモジュールであって、前記光増幅モジュールは、前記光整列モジュールから間隔を置いて離して配置されているレーザモジュール。
【請求項２８】
前請求項２６に記載のレーザモジュールであって、前記光増幅モジュールは、前記光整列モジュールと接触して配置されているレーザモジュール。
【請求項２９】
請求項２６に記載のレーザモジュールであって、前記光増幅モジュールの一部分は、前記光整列モジュールの一部分に重なるように配置されているレーザモジュール。
【請求項３０】
請求項２６に記載のレーザモジュールであって、
前記光増幅モジュールの前記複数の光入力ポートのそれぞれの１つの中に前記光整列モジュールの前記複数の光出力ポートから得られるレーザ光を誘導するように構成された、前記光整列モジュールと前記光増幅モジュールの間に位置決めされた光導波路
をさらに備えるレーザモジュール。
【請求項３１】
請求項３０に記載のレーザモジュールであって、前記光導波路は、前記光整列モジュールと前記光増幅モジュールの間で前記レーザ光の偏光を維持するように構成されるレーザモジュール。
【請求項３２】
請求項２６に記載のレーザモジュールであって、前記光増幅モジュールは、前記光増幅モジュールの前記複数の光入力ポートと前記光増幅モジュールの前記複数の光出力ポートとの間でレーザ光の偏光を維持するように構成されるレーザモジュール。
【請求項３３】
請求項２４に記載のレーザモジュールであって、前記光整列モジュールと前記光増幅モジュールの両方とも、平面光波回路内部に一緒に実装されるレーザモジュール。
【請求項３４】
請求項２４に記載のレーザモジュールであって、前記レーザ源および前記光整列モジュールおよび前記光増幅モジュールは、平面光波回路内部に一緒に実装されるレーザモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光データ通信に関する。
【背景技術】
【０００２】
光データ通信システムは、レーザ光を変調してデジタル・データ・パターンを符号化することにより動作する。変調されたレーザ光は、光データネットワークを通して送信ノードから受信ノードへ伝送される。受信ノードに到達した、変調されたレーザ光は、元のデジタル・データ・パターンを得るために復調される。したがって、光データ通信システムの実装形態および動作は、信頼できる効率的なレーザ光源を有することに依存する。また、光データ通信システムのレーザ光源が、最小のフォームファクタを有し、かつ費用およびエネルギー消費に関してできるだけ効率的に設計されることが望ましい。これに関連して、本発明は生まれた。
【発明の概要】
【０００３】
一例の実施形態では、レーザモジュールが開示される。レーザモジュールは、複数のレーザ光線を発生させて、出力するように構成されたレーザ源を含む。複数のレーザ光線は、互いに対して異なる波長を有する。異なる波長は、光データ通信システムで区別できる。レーザモジュールはまた、レーザ源から複数のレーザ光線を受信して、光整列モジュールの複数の光出力ポートの各々に複数のレーザ光線の各々の一部分を分配するように構成された光整列モジュールを含み、その結果、複数のレーザ光線の異なる波長のすべてが、光整列モジュールの複数の光出力ポートの各々に提供される。いくつかの実施形態では、レーザモジュールは、光整列モジュールの複数の光出力ポートの各々から受信したレーザ光を増幅するように構成された光増幅モジュールを含むことができる。光増幅モジュールは、光増幅モジュールの対応する複数の光出力ポートに、光整列モジュールの複数の光出力ポートごとに増幅されたレーザ光を提供するように構成される。
【０００４】
本発明の他の様態および利点は、添付図面と併せて取り上げる、本発明を例によって示す以下の詳細な記述から、より明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１Ａ】本発明のいくつかの実施形態による、レーザモジュールの構造図を示す。
【０００６】
【図１Ｂ】本発明のいくつかの実施形態による、光導波路が存在するレーザモジュールの側面図を示す。
【０００７】
【図１Ｃ】本発明のいくつかの実施形態による、光導波路が存在しないレーザモジュールの側面図を示す。
【０００８】
【図１Ｄ】本発明のいくつかの実施形態による、レーザ源と光整列モジュールの間の空所が部材により覆われる、および／または密封される、図１Ｃのレーザモジュール構成の側面図を示す。
【０００９】
【図１Ｅ】本発明のいくつかの実施形態による、光導波路が存在せず、かつレーザ源および光整列モジュールが並んで接触して配置されているレーザモジュールの側面図を示す。
【００１０】
【図１Ｆ】本発明のいくつかの実施形態による、光導波路が存在せず、かつレーザ源および光整列モジュールが垂直に重なり、接触して配置されているレーザモジュールの側面図を示す。
【００１１】
【図１Ｇ】本発明のいくつかの実施形態による、光整列モジュールがレーザ源の端から端まで伸長するように構成され、その結果、レーザモジュールの内部にレーザ源を配置するための物理的支持物を提供する、図１Ｆのレーザモジュール構成の側面図を示す。
【００１２】
【図２Ａ】本発明のいくつかの実施形態による、レーザモジュールの構造図を示す。
【００１３】
【図２Ｂ】本発明のいくつかの実施形態による、ＰＬＣの側面図を示す。
【００１４】
【図３Ａ】本発明のいくつかの実施形態による、レーザ源、光整列モジュール、および光増幅モジュールを含むレーザモジュールの構造図を示す。
【００１５】
【図３Ｂ】本発明のいくつかの実施形態による、一方の光導波路が存在し、かつ他方の光導波路が存在するレーザモジュールの側面図を示す。
【００１６】
【図３Ｃ】本発明のいくつかの実施形態による、一方の光導波路が存在し、かつ他方の光導波路が存在しないレーザモジュールの側面図を示す。
【００１７】
【図３Ｄ】本発明のいくつかの実施形態による、光整列モジュールと光増幅モジュールの間の空所が部材により覆われる、および／または密封される、図３Ｃのレーザモジュール構成の側面図を示す。
【００１８】
【図３Ｅ】本発明のいくつかの実施形態による、一方の光導波路が存在し、かつ他方の光導波路が存在せず、かつ光整列モジュールおよび光増幅モジュールが並んで接触して配置されているレーザモジュールの側面図を示す。
【００１９】
【図３Ｆ】本発明のいくつかの実施形態による、光導波路が存在せず、かつ光整列モジュールおよび光増幅モジュールが垂直に重なり、接触して配置されているレーザモジュールの側面図を示す。
【００２０】
【図３Ｇ】本発明のいくつかの実施形態による、光増幅モジュールが、光整列モジュール、光導波路、およびレーザ源の端から端まで伸長するように構成され、その結果、レーザモジュールの内部に光整列モジュール、光導波路、およびレーザ源をそれぞれ配置するための物理的支持物を提供する、図３Ｆのレーザモジュール構成の側面図を示す。
【００２１】
【図３Ｈ】本発明のいくつかの実施形態による、光導波路が存在しない、図３Ｂのレーザモジュール構成の一修正形態の側面図を示す。
【００２２】
【図３Ｉ】本発明のいくつかの実施形態による、光導波路が存在しない、図３Ｃのレーザモジュール構成の一修正形態の側面図を示す。
【００２３】
【図３Ｊ】本発明のいくつかの実施形態による、光導波路が存在しない、図３Ｅのレーザモジュール構成の一修正形態の側面図を示す。
【００２４】
【図３Ｋ】本発明のいくつかの実施形態による、光導波路が存在しない、図３Ｆのレーザモジュール構成の一修正形態の側面図を示す。
【００２５】
【図３Ｌ】本発明のいくつかの実施形態による、光導波路が存在しない、図３Ｇのレーザモジュール構成の一修正形態の側面図を示す。
【００２６】
【図３Ｍ】本発明のいくつかの実施形態による、レーザ源および光整列モジュールが並んで接触して配置されている、図３Ｂのレーザモジュール構成の一修正形態の側面図を示す。
【００２７】
【図３Ｎ】本発明のいくつかの実施形態による、レーザ源および光整列モジュールが並んで接触して配置されている、図３Ｃのレーザモジュール構成の一修正形態の側面図を示す。
【００２８】
【図３Ｏ】本発明のいくつかの実施形態による、レーザ源および光整列モジュールが並んで接触して配置されている、図３Ｅのレーザモジュール構成の一修正形態の側面図を示す。
【００２９】
【図３Ｐ】本発明のいくつかの実施形態による、レーザ源および光整列モジュールが並んで接触して配置されている、図３Ｆのレーザモジュール構成の一修正形態の側面図を示す。
【００３０】
【図３Ｑ】本発明のいくつかの実施形態による、レーザ源および光整列モジュールが並んで接触して配置されている、図３Ｇのレーザモジュール構成の一修正形態の側面図を示す。
【００３１】
【図３Ｒ】本発明のいくつかの実施形態による、レーザ源および光整列モジュールが垂直に重なり、接触して配置されている、図３Ｂのレーザモジュール構成の一修正形態の側面図を示す。
【００３２】
【図３Ｓ】本発明のいくつかの実施形態による、光整列モジュールがレーザ源、光導波路、および光増幅モジュールの端から端まで伸長するように構成される、図３Ｒのレーザモジュール構成の一修正形態の側面図を示す。
【００３３】
【図３Ｔ】本発明のいくつかの実施形態による、光導波路が存在しない、図３Ｒのレーザモジュール構成の一修正形態の側面図を示す。
【００３４】
【図３Ｕ】本発明のいくつかの実施形態による、光導波路が存在しない、図３Ｓのレーザモジュール構成の一修正形態の側面図を示す。
【００３５】
【図３Ｖ】本発明のいくつかの実施形態による、光導波路が存在せず、かつ光整列モジュールおよび光増幅モジュールが並んで接触して配置されている、図３Ｔのレーザモジュール構成の一修正形態の側面図を示す。
【００３６】
【図３Ｗ】本発明のいくつかの実施形態による、光導波路が存在せず、かつ光整列モジュールおよび光増幅モジュールが並んで接触して配置されている、図３Ｓのレーザモジュール構成の一修正形態の側面図を示す。
【００３７】
【図３Ｘ】本発明のいくつかの実施形態による、光導波路が存在せず、かつ光整列モジュールおよび光増幅モジュールが垂直に重なり、接触して配置されている、図３Ｒのレーザモジュール構成の一修正形態の側面図を示す。
【００３８】
【図３Ｙ】本発明のいくつかの実施形態による、光整列モジュールが、レーザ源および光増幅モジュールの端から端まで伸長するように構成され、その結果、レーザモジュールの内部にレーザ源および光増幅モジュールをそれぞれ配置するための物理的支持物を提供する、図３Ｘのレーザモジュール構成の一修正形態の側面図を示す。
【００３９】
【図４Ａ】本発明のいくつかの実施形態による、レーザモジュールの構造図を示す。
【００４０】
【図４Ｂ】本発明のいくつかの実施形態による、図４Ａのレーザモジュール構成の側面図を示す。
【００４１】
【図４Ｃ】本発明のいくつかの実施形態による、光導波路が存在しない、図４Ｂのレーザモジュール構成の側面図を示す。
【００４２】
【図４Ｄ】本発明のいくつかの実施形態による、ＰＬＣと光増幅モジュールの間の空所が部材により覆われる、および／または密封される、図４Ｃのレーザモジュール構成の側面図を示す。
【００４３】
【図４Ｅ】本発明のいくつかの実施形態による、光導波路が存在せず、かつＰＬＣおよび光増幅モジュールが並んで接触して配置されているレーザモジュールの側面図を示す。
【００４４】
【図５Ａ】本発明のいくつかの実施形態による、光整列モジュールおよび増幅モジュールが同じＰＬＣ内部に一緒に実装されるレーザモジュールの構造図を示す。
【００４５】
【図５Ｂ】本発明のいくつかの実施形態による、図５Ａのレーザモジュール構成の側面図を示す。
【００４６】
【図５Ｃ】本発明のいくつかの実施形態による、光導波路が存在しない、図５Ｂのレーザモジュール構成の側面図を示す。
【００４７】
【図５Ｄ】本発明のいくつかの実施形態による、レーザ源とＰＬＣの間の空所が部材により覆われる、および／または密封される、図５Ｃのレーザモジュール構成の側面図を示す。
【００４８】
【図５Ｅ】本発明のいくつかの実施形態による、光導波路が存在せず、かつレーザ源およびＰＬＣが並んで接触して配置されているレーザモジュールの側面図を示す。
【００４９】
【図６Ａ】本発明のいくつかの実施形態による、レーザ源、光整列モジュール、および増幅モジュールが同じＰＬＣ内部に一緒に実装されるレーザモジュールの構造図を示す。
【００５０】
【図６Ｂ】本発明のいくつかの実施形態による、図６Ａのレーザモジュール構成の側面図を示す。
【００５１】
【図７】本発明のいくつかの実施形態による、Ｎ×１（位相維持）波長合波器および１×Ｍ（位相維持）広帯域パワースプリッタを含む光整列モジュールの一例の実装形態を示す。
【００５２】
【図８】本発明のいくつかの実施形態による、アレイ導波路および広帯域パワースプリッタを含む光整列モジュールの一例の実装形態を示す。
【００５３】
【図９】本発明のいくつかの実施形態による、エシェル格子および広帯域パワースプリッタを含む光整列モジュールの一例の実装形態を示す。
【００５４】
【図１０】本発明のいくつかの実施形態による、バタフライ導波路ネットワークを含む光整列モジュールの一例の実装形態を示す。
【００５５】
【図１１】本発明のいくつかの実施形態による、スターカプラを含む光整列モジュールの一例の実装形態を示す。
【００５６】
【図１２Ａ】本発明のいくつかの実施形態による、共振器リングアレイを含む光整列モジュールの一例の実装形態を示す。
【００５７】
【図１２Ｂ】本発明のいくつかの実施形態による、共振器リングアレイの詳細図を示す。
【００５８】
【図１３】本発明のいくつかの実施形態による、整列モジュールがアレイ導波路および広帯域パワースプリッタを含むように実装される、ＰＬＣ上のレーザモジュールの一例の実装形態を示す。
【００５９】
【図１４】本発明のいくつかの実施形態による、整列モジュールがエシェル格子および広帯域パワースプリッタを含むように実装される、ＰＬＣ上のレーザモジュールの一例の実装形態を示す。
【００６０】
【図１５】本発明のいくつかの実施形態による、整列モジュールがバタフライ導波路ネットワークを含むように実装される、ＰＬＣ上のレーザモジュールの一例の実装形態を示す。
【００６１】
【図１６】本発明のいくつかの実施形態による、整列モジュールがスターカプラを含むように実装される、ＰＬＣ上のレーザモジュールの一例の実装形態を示す。
【００６２】
【図１７】本発明のいくつかの実施形態による、レーザモジュールを動作させるための方法のフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００６３】
以下の記述では、本発明を十分に理解することができるようにするために、数多くの具体的な詳細について示す。しかしながら、これらの具体的な詳細の一部またはすべてなしで本発明を実施してよいことは、当業者に明らかであろう。他の例では、本発明を不必要に不明瞭にしないために、周知の処理動作について詳細に記述しなかった。
【００６４】
レーザモジュールおよび関連する方法のさまざまな実施形態について、本明細書で開示する。レーザモジュールは、１つまたは複数の波長を有するレーザ光を供給するように設計され、構成される。用語「波長」は、本明細書で使用するとき、電磁放射の波長を指すことを理解されたい。さらに、用語「光」は、本明細書で使用するとき、光データ通信システムにより使用可能な電磁スペクトルの一部分の範囲内にある電磁放射を指す。いくつかの実施形態では、電磁スペクトルの一部分は、約１１００ナノメートルから約１５６５ナノメートルまで広がる範囲内の波長（電磁放射のＯバンドからＣバンドまでの範囲を包括的に含む）を有する光を含む。しかしながら、電磁スペクトルの一部分は、本明細書で参照するとき、光が、光の変調／復調を通してデジタルデータの符号化、伝送、および復号のために光データ通信システムにより利用可能である限り、１１００ナノメートル未満または１５６５ナノメートルよりも大きい波長を有する光を含むことができることを理解されたい。いくつかの実施形態では、光データ通信システムで使用する光は、電磁スペクトルの近赤外線部分内の波長を有する。また、用語「レーザ光線」は、本明細書で使用するとき、レーザ機器が発生させる光束を指す。レーザ光線は、光ファイバ、または平面光波回路（ｐｌａｎａｒ  ｌｉｇｈｔｗａｖｅ  ｃｉｒｃｕｉｔ、ＰＬＣ）内部の光導波路などの（しかしこれらに限定されない）光導波路内で伝播するように構成されてよいことを理解されたい。いくつかの実施形態では、レーザ光線は偏光している。さらに、いくつかの実施形態では、所与のレーザ光線の光は、単一波長を有し、この場合、単一波長は、本質的に１つの波長を指すことができる、またはまるで単一波長であるかのように、光データ通信システムが識別し、処理することができる狭帯域の波長を指すことができる。
【００６５】
図１Ａは、本発明のいくつかの実施形態によるレーザモジュール１００Ａの構造図を示す。レーザモジュール１００Ａは、レーザ源１０２および光整列モジュール１０７を含む。レーザ源１０２は、複数のレーザ光線、すなわち（Ｎ）のレーザ光線を発生させて、出力するように構成される。複数のレーザ光線は、光データ通信システムで区別できる、互いに対して異なる波長（λ1〜λN）を有する。いくつかの実施形態では、レーザ源１０２は、複数（Ｎ）のレーザ光線をそれぞれ発生させるための複数のレーザ１０３−１〜１０３−Ｎを含み、そこでは、各レーザ１０３−１〜１０３−Ｎは、異なる波長（λ1〜λN）のそれぞれの１つでレーザ光線を発生させ、出力する。複数のレーザ１０３−１〜１０３−Ｎが発生させた各レーザ光線は、レーザ源１０２から伝送するためにレーザ源１０２の対応する光出力ポート１０４−１〜１０４−Ｎに提供される。いくつかの実施形態では、複数のレーザ１０３−１〜１０３−Ｎの各々は、異なる波長（λ1〜λN）のうち特定の波長でレーザ光を発生させるように構成された分布帰還レーザである。いくつかの実施形態では、レーザ源１０２を別個のチップなどの別個の構成要素として規定することができる。しかしながら、いくつかの実施形態では、レーザ源１０２に加えて他の構成要素を含むチップ上で、平面光波回路（ＰＬＣ）の内部にレーザ源１０２を一体化することができる。
【００６６】
図１Ａの例示的実施形態では、レーザ源１０２は、電子部品実装基板などの基板１１０に取り付けられた別個の構成要素として規定される。さまざまな実施形態では、基板１１０は、有機基板、またはセラミック基板、または電子デバイス、および／または光電子デバイス、および／または光導波路、および／または１つもしくは複数の光ファイバ／１つもしくは複数のファイバリボンを搭載することができる本質的に任意のタイプの基板とすることができる。たとえば、いくつかの実施形態では、基板１１０は、リン化インジウム（ＩＩＩ−Ｖ族）基板とすることができる。または、別の実施形態では、基板１１０は、Ａｌ2Ｏ3基板とすることができる。さまざまな実施形態では、レーザ源１０２と基板１１０の間にボール・グリッド・アレイ（ｂａｌｌ  ｇｒｉｄ  ａｒｒａｙ、ＢＧＡ）、バンプ、はんだ、アンダーフィル、および／または他の１つもしくは複数の構成要素の処置を任意選択で含み、かつマスリフロー、熱圧着（ｔｈｅｒｍａｌ−ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ  ｂｏｎｄｉｎｇ、ＴＣＢ）、または本質的に任意の他の適切なボンディング技法などのボンディング技法を含むことができる、フリップ・チップ・ボンディングなどの本質的に任意の公知の電子部品実装工程を使用して、レーザ源１０２を基板１１０に取り付ける／搭載することができることを理解されたい。
【００６７】
光整列モジュール１０７は、光整列モジュール１０７の対応する複数の光入力ポート１０８−１〜１０８−Ｎでレーザ源１０２から異なる波長（λ1〜λN）の複数のレーザ光線を受信するように構成される。光整列モジュール１０７はまた、光整列モジュール１０７の複数の光出力ポート１０９−１〜１０９−Ｍの各々に複数のレーザ光線の各々の一部分を分配するように構成され、ここで（Ｍ）は、光整列モジュール１０７の光出力ポートの数である。光整列モジュール１０７は、複数のレーザ光線の異なる波長（λ1〜λN）のすべてが光整列モジュール１０７の複数の光出力ポート１０９−１〜１０９−Ｍの各々に提供されるように、複数のレーザ光線を分配するように動作する。したがって、光整列モジュール１０７は、図１Ａに示すように、光整列モジュール１０７の光出力ポート１０９−１〜１０９−Ｍの各１つに複数のレーザ光線の異なる波長（λ1〜λN）のすべてで光を提供するように動作することを理解されたい。このようにして、レーザモジュール１００Ａについては、光整列モジュール１０７の光出力ポート１０９−１〜１０９−Ｍの各１つは、複数の多波長レーザ出力ＭＷＬ−１〜ＭＷＬ−Ｍのうち対応する１つを提供する。
【００６８】
いくつかの実施形態では、光整列モジュール１０７は、光整列モジュール１０７の複数の光入力ポート１０８−１〜１０８−Ｎと光整列モジュール１０７の複数の光出力ポート１０９−１〜１０９−Ｍとの間で複数のレーザ光線の各々の偏光を維持するように構成される。また、いくつかの実施形態では、光整列モジュール１０７は、光整列モジュール１０７の複数の光出力ポート１０９−１〜１０９−Ｍの各々が、同様の量の、複数のレーザ光線の任意の所与の１つの光パワーを５倍の範囲内で受信するように構成される。換言すれば、いくつかの実施形態では、所与の波長の光量、すなわち、光出力ポート１０９−１〜１０９−Ｍの特定の１つに光整列モジュール１０７が提供する異なる波長（λ1〜λN）の１つの光量は、光出力ポート１０９−１〜１０９−Ｍの他のポートに光整列モジュール１０７が提供する所与の波長の光量に対して、５倍の範囲内で同じである。上記で言及した５倍は、一例の実施形態であることを理解されたい。他の実施形態では、上記で言及した５倍を、２倍、３倍、４倍、もしくは６倍など、またはこれらの間の、もしくはこれら未満の、もしくはこれらよりも大きな任意の他の倍数などの、別の倍数に変更することができる。理解すべき要点は、光整列モジュール１０７の光出力ポート１０９−１〜１０９−Ｍの各々に提供される所与の波長の光量を制御するように光整列モジュール１０７を構成することができ、さらにまた、光整列モジュール１０７の光出力ポート１０９−１〜１０９−Ｍの各々に提供される所与の波長の光量の一様性を制御するように光整列モジュール１０７を構成することができることである。
【００６９】
図１Ａの例示的実施形態では、光整列モジュール１０７は、基板１１０に取り付けられた別個の構成要素として規定される。したがって、レーザモジュール１００Ａの例示的実施形態では、レーザ源１０２および光整列モジュール１０７は、物理的に別個の構成要素であることを理解されたい。さまざまな実施形態では、本質的に任意の公知の電子部品実装工程を使用して、光整列モジュール１０７を基板１１０に取り付ける／搭載することができることを理解されたい。また、いくつかの実施形態では、光整列モジュール１０７を非電気構成要素として、すなわち、受動構成要素として構成し、エポキシまたは他のタイプの接着材料を使用することなどにより、光整列モジュール１０７と基板１１０の間に電気接続を確立することを伴うことのない技法を使用して、基板１１０に取り付ける／搭載することができる。いくつかの実施形態では、別個の構成要素として規定するのではなく、光整列モジュール１０７に加えて他の構成要素を含むチップ上で、ＰＬＣ内部に光整列モジュール１０７を一体化することができる。いくつかの実施形態では、同じＰＬＣ内部に、光整列モジュール１０７とレーザ源１０２の両方を一緒に実装する。
【００７０】
レーザ源１０２を光整列モジュール１０７と整列させて、レーザ源１０２の光出力１０４−１〜１０４−Ｎから伝送される複数のレーザ光線を、光整列モジュール１０７の光入力ポート１０８−１〜１０８−Ｎのそれぞれの１つの中に誘導する。いくつかの実施形態では、光整列モジュール１０７をレーザ源１０２から間隔を置いて離して位置決めする。いくつかの実施形態では、光整列モジュール１０７をレーザ源１０２と接触して位置決めする。さらに、いくつかの実施形態では、光整列モジュール１０７の一部分を、レーザ源１０２の一部分に重なるように位置決めする。図１Ａに示すレーザモジュール１００Ａの例示的実施形態では、光整列モジュール１０７をレーザ源１０２から間隔を置いて離して位置決めし、光導波路１０５を、レーザ源１０２と光整列モジュール１０７の間に位置決めする。線１０６−１〜１０６−Ｎで示すように、レーザ源１０２から光整列モジュール１０７の複数の光入力ポート１０８−１〜１０８−Ｎのそれぞれの１つの中に複数のレーザ光線を誘導するように光導波路１０５を構成する。
【００７１】
さまざまな実施形態では、光導波路１０５上の導入位置から光導波路１０５上の出口位置へ光を向けることができる、本質的に任意の材料から光導波路１０５を形成することができる。たとえば、さまざまな実施形態では、他の材料の中でもとりわけ、ガラス、ＳｉＮ、ＳｉＯ2、酸化ゲルマニウム、および／またはシリカから光導波路１０５を形成することができる。いくつかの実施形態では、光導波路１０５は、レーザ源１０２と光整列モジュール１０７の間で複数のレーザ光線の偏光を維持するように構成される。いくつかの実施形態では、光導波路１０５は、（Ｎ）の光運搬チャネルを含み、そこでは、各光運搬チャネルは、レーザ源１０２の光出力ポート１０４−１〜１０４−Ｎのそれぞれの１つから光整列モジュール１０７の光入力ポート１０８−１〜１０８−Ｎのそれぞれの１つへ伸長する。いくつかの実施形態では、光導波路１０５の（Ｎ）の光運搬チャネルの各々は、レーザ光線の伝播方向に垂直な、すなわち、図１Ａに示すようなｘ方向に垂直な平面内に、実質的に長方形の横断面を有し、これは、レーザ光線がレーザ源１０２から光整列モジュール１０７に伝播するとき、レーザ光線の偏光を維持するのに役立つ。
【００７２】
図１Ａの例示的実施形態では、光導波路１０５は、基板１１０に取り付けられた別個の構成要素として規定される。したがって、レーザモジュール１００Ａの例示的実施形態では、レーザ源１０２、光導波路１０５、および光整列モジュール１０７は、物理的に別個の構成要素であることを理解されたい。さまざまな実施形態では、本質的に任意の公知の電子部品実装工程を使用して、光導波路１０５を基板１１０に取り付ける／搭載することができることを理解されたい。また、いくつかの実施形態では、光導波路１０５を非電気構成要素として、すなわち、受動構成要素として構成し、エポキシまたは他のタイプの接着材料を使用することなどにより、光導波路１０５と基板１１０の間に電気接続を確立することを伴うことのない技法を使用して、基板１１０に取り付ける／搭載することができる。いくつかの実施形態では、別個の構成要素として規定するのではなく、光導波路１０５に加えて他の構成要素を含むチップ上で、ＰＬＣ内部に光導波路１０５を一体化することができる。いくつかの実施形態では、同じＰＬＣ内部に、レーザ源１０２、光導波路１０５、および光整列モジュール１０７を一緒に実装する。
【００７３】
いくつかの実施形態では、レーザモジュール１００Ａは、レーザ源１０２の最も近くに配列された熱スプレッダ構成要素を含む。熱スプレッダ構成要素は、複数のレーザ１０３−１〜１０３−Ｎの熱出力を放散させて、複数のレーザ１０３−１〜１０３−Ｎの間の温度依存性波長ドリフトを実質的に一様にする。いくつかの実施形態では、熱スプレッダ構成要素は、レーザ源１０２内部に含まれる。いくつかの実施形態では、熱スプレッダ構成要素は、基板１１０内部に含まれる。いくつかの実施形態では、熱スプレッダ構成要素は、レーザ源１０２、光整列モジュール１０７、および基板１１０の各々とは別個に規定される。いくつかの実施形態では、熱スプレッダ構成要素は、光整列モジュール１０７内部に含まれ、光整列モジュール１０７の熱スプレッダ構成要素部分は、レーザ源１０２に物理的に重なる。いくつかの実施形態では、熱スプレッダ構成要素は、光導波路１０５内部に含まれ、光導波路１０５の熱スプレッダ構成要素部分は、レーザ源１０２に物理的に重なる。さまざまな実施形態では、熱スプレッダ構成要素は、例として金属材料などの熱伝導性材料から形成される。いくつかの実施形態では、熱スプレッダ構成要素は、例として熱電冷却器などの、複数のレーザ１０３−１〜１０３−Ｎから離れた所へ熱を能動的に移動させるように構成された要素を組み入れることができる。また、いくつかの実施形態では、熱スプレッダ構成要素は、レーザ源１０２の複数のレーザ１０３−１〜１０３−Ｎから発する熱のヒートシンクとして機能するように、十分な大きさの質量を有するように形成される。
【００７４】
図１Ｂは、本発明のいくつかの実施形態による、光導波路１０５が存在するレーザモジュール１００Ａの側面図を示す。図１Ｂの実施形態では、レーザ源１０２および光整列モジュール１０７は、レーザ源１０２の光出力ポート１０４−１〜１０４−Ｎが、光整列モジュール１０７のそれぞれ光入力ポート１０８−１〜１０８−Ｎと水平に整列するように、基板１１０上に実質的に同一平面上になるように位置決めされ、その結果、レーザ源１０２の光出力ポート１０４−１〜１０４−Ｎまたは光整列モジュール１０７の光入力ポート１０８−１〜１０８−Ｎで、レーザ光線の方向転換は必要ない。
【００７５】
図１Ｃは、本発明のいくつかの実施形態による、光導波路１０５が存在しないレーザモジュール１００Ａの側面図を示す。図１Ｃの実施形態では、レーザ源１０２および光整列モジュール１０７は、レーザ源１０２の光出力ポート１０４−１〜１０４−Ｎが、光整列モジュール１０７のそれぞれ光入力ポート１０８−１〜１０８−Ｎと水平に整列するように、基板１１０上に実質的に同一平面上になるように位置決めされ、その結果、レーザ源１０２の光出力ポート１０４−１〜１０４−Ｎまたは光整列モジュール１０７の光入力ポート１０８−１〜１０８−Ｎで、レーザ光線の方向転換は必要ない。図１Ｃの実施形態では、レーザ源１０２の光出力ポート１０４−１〜１０４−Ｎと光整列モジュール１０７の光入力ポート１０８−１〜１０８−Ｎの間に、空所が存在する。したがって、図１Ｃの実施形態では、レーザ源１０２から出力されるレーザ光線は、レーザ源１０２と光整列モジュール１０７の間の空所を通して、それぞれの直線経路に沿って移動する。
【００７６】
図１Ｄは、レーザ源１０２と光整列モジュール１０７の間の空所が、部材１１１により覆われる、および／または密封される、図１Ｃのレーザモジュール１００Ａ構成の側面図を示す。さまざまな実施形態では、部材１１１は、実装中に配置される別のチップとすることができる、または実装中に配置される別の材料とすることができる、またはレーザ源１０２の一体部分とすることができる、または光整列モジュール１０７の一体部分とすることができる。
【００７７】
図１Ｅは、本発明のいくつかの実施形態による、光導波路１０５が存在せず、かつレーザ源１０２および光整列モジュール１０７が並んで接触して配置されているレーザモジュール１００Ａの側面図を示す。図１Ｅの例示的レーザモジュール１００Ａ構成では、レーザ源１０２および光整列モジュール１０７は、レーザ源１０２の光出力ポート１０４−１〜１０４−Ｎが、光整列モジュール１０７のそれぞれ光入力ポート１０８−１〜１０８−Ｎと水平に整列するように、基板１１０上に実質的に同一平面上になるように位置決めされ、その結果、レーザ源１０２の光出力ポート１０４−１〜１０４−Ｎまたは光整列モジュール１０７の光入力ポート１０８−１〜１０８−Ｎで、レーザ光線の方向転換は必要ない。
【００７８】
図１Ｆは、本発明のいくつかの実施形態による、光導波路１０５が存在せず、かつレーザ源１０２および光整列モジュール１０７が垂直に重なり、接触して配置されているレーザモジュール１００Ａの側面図を示す。図１Ｆの例示的レーザモジュール１００Ａ構成では、基板１１０は、レーザ源１０２と光整列モジュール１０７の両方を支持するように構成される。図１Ｆの例示的レーザモジュール１００Ａ構成では、レーザ源１０２の光出力ポート１０４−１〜１０４−Ｎは、光整列モジュール１０７のそれぞれ光入力ポート１０８−１〜１０８−Ｎと垂直に整列し、その結果、レーザ源１０２の光出力ポート１０４−１〜１０４−Ｎと光整列モジュール１０７の光入力ポート１０８−１〜１０８−Ｎの両方で、レーザ光線の方向転換が行われる。図１Ｇは、光整列モジュール１０７が、レーザ源１０２の端から端まで伸長するように構成され、その結果、レーザモジュール１００Ａの内部にレーザ源１０２を配置するための物理的支持物を提供する、図１Ｆのレーザモジュール１００Ａ構成の側面図を示す。図１Ｇの例示的レーザモジュール１００Ａ構成では、光整列モジュール１０７が、自身およびレーザ源１０２を物理的に支持するだけの十分な機械的強度を有するように形成される場合、基板１１０を省略してよい。
【００７９】
図２Ａは、本発明のいくつかの実施形態によるレーザモジュール１００Ｂの構造図を示す。レーザモジュール１００Ｂは、同じＰＬＣ２００内部に実装された、レーザ源１０２Ａおよび光整列モジュール１０７Ａを含む。レーザ源１０２Ａは、レーザモジュール１００Ａに関して上述したレーザ源１０２と実質的に同じ手法で機能するように構成される。光整列モジュール１０７Ａは、レーザモジュール１００Ａに関して上述した光整列モジュール１０７と本質的に同じ手法で機能するように構成される。図２Ｂは、本発明のいくつかの実施形態によるＰＬＣ２００の側面図を示す。ＰＬＣ２００では、レーザ源１０２Ａおよび光整列モジュール１０７Ａは、複数のレーザ１０３−１〜１０３−Ｎが発生させたレーザ光線２０１−１〜２０１−Ｎが、それぞれ光出力ポートおよび光入力ポートを通って移動する必要なしに、光整列モジュール１０７Ａの中に誘導されるように、互いに一体化して実装される。また、ＰＬＣ２００では、レーザ源１０２Ａと光整列モジュール１０７Ａを光学的に一体化したために、別個の光導波路１０５は必要ない。
【００８０】
いくつかの実施形態では、レーザ源１０２は、光データ通信で使用するだけの十分な電力で、光整列モジュール１０７／１０７Ａから多波長レーザ出力ＭＷＬ−１〜ＭＷＬ−Ｍが出力されるように、十分なパワーのレーザ光線を異なる波長（λ1〜λN）で発生させる。しかしながら、いくつかの実施形態では、レーザ源１０２の出力パワーに限界があるために、ならびに／または光導波路１０５および／もしくは光整列モジュール１０７内の光学的損失のために、多波長レーザ出力ＭＷＬ−１〜ＭＷＬ−Ｍは、光データ通信で使用するだけの十分なパワーで光整列モジュール１０７／１０７Ａから出力されない。したがって、いくつかの実施形態では、光整列モジュール１０７／１０７Ａから出力される多波長レーザ出力ＭＷＬ−１〜ＭＷＬ−Ｍを、光データ通信で使用する前に、任意選択で光学的に増幅する必要がある。光増幅器を使用して、多波長レーザ出力ＭＷＬ−１〜ＭＷＬ−Ｍの各々を任意選択で増幅することができる。さまざまな実施形態では、レーザモジュール内部に光増幅器を直接実装することができる。
【００８１】
図３Ａは、本発明のいくつかの実施形態による、レーザ源１０２、光整列モジュール１０７、および光増幅モジュール３０３を含むレーザモジュール１００Ｃの構造図を示す。レーザ源１０２は、レーザモジュール１００Ａに関して上述したのと同じ手法で構成される。また、光整列モジュール１０７は、レーザモジュール１００Ａに関して上述したのと同じ手法で構成される。さらに、いくつかの実施形態では、レーザモジュール１００Ｃは、レーザ源１０２と光整列モジュール１０７の間に位置決めされた光導波路１０５を含むことができ、そこでは、光導波路１０５は、レーザモジュール１００Ａに関して上述したのと同じ手法で構成される。
【００８２】
光増幅モジュール３０３は、光増幅モジュール３０３の対応する複数の光入力ポート３０４−１〜３０４−Ｍで、光整列モジュール１０７の複数の光出力ポート１０９−１〜１０９−Ｍから複数の多波長レーザ出力ＭＷＬ−１〜ＭＷＬ−Ｍを受信するように構成される。光増幅モジュール３０３は、光増幅モジュール３０３の複数の光入力ポート３０４−１〜３０４−Ｍで受信した複数の多波長レーザ出力ＭＷＬ−１〜ＭＷＬ−Ｍをそれぞれ増幅するための複数の光増幅器３０５−１〜３０５−Ｍを含む。さまざまな実施形態では、複数の光増幅器３０５−１〜３０５−Ｍを、とりわけ半導体光増幅器、エルビウム／イッテルビウム・ドープ・ファイバ増幅器、ラマン増幅器のうち１つまたは複数として規定することができる。光増幅器３０５−１〜３０５−Ｍは、光増幅モジュール３０３のそれぞれ複数の光出力ポート３０６−１〜３０６−Ｍに、複数の多波長レーザ出力を増幅したバージョンＡＭＷＬ−１〜ＡＭＷＬ−Ｍを提供するように構成され、光学的に接続される。このようにして、レーザモジュール１００Ｃについては、光増幅モジュール３０３の光出力ポート３０６−１〜３０６−Ｍの各１つは、複数の増幅された多波長レーザ出力ＡＭＷＬ−１〜ＡＭＷＬ−Ｍのうち対応する１つを提供する。いくつかの実施形態では、光増幅モジュール３０３は、光増幅モジュール３０３の複数の光入力ポート３０４−１〜３０４−Ｍと光増幅モジュール３０３の複数の光出力ポート３０６−１〜３０６−Ｍとの間で、複数のレーザ光線の各々の偏光を維持するように構成される。
【００８３】
図３Ａの例示的実施形態では、光増幅モジュール３０３は、基板１１０に取り付けられた別個の構成要素として規定される。したがって、レーザモジュール１００Ｃの例示的実施形態では、レーザ源１０２、光整列モジュール１０７、および光増幅モジュール３０３は、物理的に別個の構成要素であることを理解されたい。さまざまな実施形態では、光増幅モジュール３０３と基板１１０の間にボール・グリッド・アレイ（ＢＧＡ）、バンプ、はんだ、アンダーフィル、および／または他の１つまたは複数の構成要素の処置を任意選択で含み、かつマスリフロー、熱圧着（ＴＣＢ）、または本質的に任意の他の適切なボンディング技法などのボンディング技法を含むことができる、フリップ・チップ・ボンディングなどの本質的に任意の公知の電子部品実装工程を使用して、光増幅モジュール３０３を基板１１０に取り付ける／搭載することができることを理解されたい。
【００８４】
光整列モジュール１０７を光増幅モジュール３０３と整列させて、光増幅モジュール３０３の光入力ポート３０４−１〜３０４−Ｍのそれぞれの１つの中に多波長レーザ出力ＭＷＬ−１〜ＭＷＬ−Ｍを誘導する。いくつかの実施形態では、光増幅モジュール３０３を光整列モジュール１０７から間隔を置いて離して位置決めする。いくつかの実施形態では、光増幅モジュール３０３を光整列モジュール１０７と接触して位置決めする。さらに、いくつかの実施形態では、光増幅モジュール３０３の一部分を、光整列モジュール１０７の一部分および／またはレーザ源１０２の一部分に重なるように位置決めする。図３Ａに示すレーザモジュール１００Ｃの例示的実施形態では、光増幅モジュール３０３を光整列モジュール１０７から間隔を置いて離して位置決めし、光導波路３０１を、光整列モジュール１０７と光増幅モジュール３０３の間に位置決めする。光導波路３０１は、光整列モジュール１０７から光増幅モジュール３０３の複数の光入力ポート３０４−１〜３０４−Ｍのそれぞれの１つの中へ複数の多波長レーザ出力ＭＷＬ−１〜ＭＷＬ−Ｍを誘導するように構成される。
【００８５】
さまざまな実施形態では、光導波路３０１上の導入位置から光導波路３０１上の出口位置へ光を向けることができる、本質的に任意の材料から光導波路３０１を形成することができる。たとえば、さまざまな実施形態では、他の材料の中でもとりわけ、ガラス、ＳｉＮ、ＳｉＯ2、酸化ゲルマニウム、および／またはシリカから光導波路３０１を形成することができる。いくつかの実施形態では、光整列モジュール１０７と光増幅モジュール３０３の間で複数の多波長レーザ出力ＭＷＬ−１〜ＭＷＬ−Ｍの偏光を維持するように光導波路３０１を構成する。いくつかの実施形態では、光導波路３０１は、（Ｍ）の光運搬チャネルを含み、そこでは、各光運搬チャネルは、光整列モジュール１０７の光出力ポート１０９−１〜１０９−Ｍのそれぞれの１つから光増幅モジュール３０３の光入力ポート３０４−１〜３０４−Ｍのそれぞれの１つへ伸長する。いくつかの実施形態では、光導波路３０１の（Ｍ）の光運搬チャネルの各々は、多波長レーザ出力の伝播方向に垂直な、すなわち、図３Ａに示すようなｘ方向に垂直な平面内に、実質的に長方形の横断面を有し、これは、多波長レーザ出力が光整列モジュール１０７から光増幅モジュール３０３へ伝播するとき、多波長レーザ出力の偏光を維持するのに役立つ。
【００８６】
図３Ａの例示的実施形態では、光導波路３０１は、基板１１０に取り付けられた別個の構成要素として規定される。したがって、レーザモジュール１００Ｃの例示的実施形態では、レーザ源１０２、光導波路１０５、光整列モジュール１０７、光導波路３０１、および光増幅モジュール３０３は、物理的に別個の構成要素であることを理解されたい。さまざまな実施形態では、本質的に任意の公知の電子部品実装工程を使用して、光導波路３０１を基板１１０に取り付ける／搭載することができることを理解されたい。また、いくつかの実施形態では、光導波路３０１を非電気構成要素として、すなわち、受動構成要素として構成し、エポキシまたは他のタイプの接着材料を使用することなどにより、光導波路３０１と基板１１０の間に電気接続を確立することを伴うことのない技法を使用して、基板１１０に取り付ける／搭載することができる。いくつかの実施形態では、別個の構成要素として規定するのではなく、光導波路３０１に加えて他の構成要素を含むチップ上で、ＰＬＣ内部に光導波路３０１を一体化することができる。いくつかの実施形態では、レーザ源１０２、光導波路１０５、光整列モジュール１０７、光導波路３０１、および光増幅モジュール３０３のうち２つ以上を、同じＰＬＣ内部に一緒に実装する。
【００８７】
図３Ｂは、本発明のいくつかの実施形態による、光導波路１０５が存在し、かつ光導波路３０１が存在するレーザモジュール１００Ｃの側面図を示す。図３Ｂの実施形態では、レーザ源１０２の光出力ポート１０４−１〜１０４−Ｎが、光整列モジュール１０７のそれぞれ光入力ポート１０８−１〜１０８−Ｎと水平に整列するように、かつ光整列モジュール１０７の光出力ポート１０９−１〜１０９−Ｍが、光増幅モジュール３０３のそれぞれ光入力ポート３０４−１〜３０４−Ｍと水平に整列するように、レーザ源１０２および光整列モジュール１０７および光増幅モジュール３０３が、基板１１０上に実質的に同一平面上になるように配置されている。このようにして、図３Ｂの例示的実施形態では、レーザ源１０２の光出力ポート１０４−１〜１０４−Ｎもしくは光整列モジュール１０７の光入力ポート１０８−１〜１０８−Ｎにおいて、または光整列モジュール１０７の光出力ポート１０９−１〜１０９−Ｍもしくは光増幅モジュール３０３の光入力ポート３０４−１〜３０４−Ｍにおいて、レーザ光線の方向転換は必要ない。
【００８８】
図３Ｃは、本発明のいくつかの実施形態による、光導波路１０５が存在し、かつ光導波路３０１が存在しないレーザモジュール１００Ｃの側面図を示す。図３Ｃの実施形態では、レーザ源１０２の光出力ポート１０４−１〜１０４−Ｎが、光整列モジュール１０７のそれぞれ光入力ポート１０８−１〜１０８−Ｎと水平に整列するように、かつ光整列モジュール１０７の光出力ポート１０９−１〜１０９−Ｍが、光増幅モジュール３０３のそれぞれ光入力ポート３０４−１〜３０４−Ｍと水平に整列するように、レーザ源１０２および光整列モジュール１０７および光増幅モジュール３０３が、基板１１０上に実質的に同一平面上になるように配置されている。このようにして、図３Ｃの例示的実施形態では、レーザ源１０２の光出力ポート１０４−１〜１０４−Ｎもしくは光整列モジュール１０７の光入力ポート１０８−１〜１０８−Ｎにおいて、または光整列モジュール１０７の光出力ポート１０９−１〜１０９−Ｍもしくは光増幅モジュール３０３の光入力ポート３０４−１〜３０４−Ｍにおいて、レーザ光線の方向転換は必要ない。図３Ｃの実施形態では、光整列モジュール１０７の光出力ポート１０９−１〜１０９−Ｍと光増幅モジュール３０３の光入力ポート３０４−１〜３０４−Ｍの間に、空所が存在する。したがって、図３Ｃの実施形態では、多波長レーザ出力ＭＷＬ−１〜ＭＷＬ−Ｍは、光整列モジュール１０７と光増幅モジュール３０３の間の空所を通って、それぞれの直線経路に沿って移動する。図３Ｄは、本発明のいくつかの実施形態による、光整列モジュール１０７と光増幅モジュール３０３の間の空所が部材３０７により覆われる、および／または密封される、図３Ｃのレーザモジュール１００Ｃ構成の側面図を示す。さまざまな実施形態では、部材３０７は、実装中に配置される別のチップとすることができる、または実装中に配置される別の材料とすることができる、またはレーザ源１０２の一体部分とすることができる、または光整列モジュール１０７の一体部分とすることができる、または光導波路１０５の一体部分とすることができる、または光増幅モジュール３０３の一体部分とすることができる。
【００８９】
図３Ｅは、本発明のいくつかの実施形態による、光導波路１０５が存在し、かつ光導波路３０１が存在せず、かつ光整列モジュール１０７および光増幅モジュール３０３が並んで接触して配置されているレーザモジュール１００Ｃの側面図を示す。図３Ｅの例示的レーザモジュール１００Ｃ構成では、光整列モジュール１０７および光増幅モジュール３０３は、光整列モジュール１０７の光出力ポート１０９−１〜１０９−Ｍが、光増幅モジュール３０３のそれぞれ光入力ポート３０４−１〜３０４−Ｍと水平に整列するように、基板１１０上に実質的に同一平面上になるように位置決めされ、その結果、光整列モジュール１０７の光出力ポート１０９−１〜１０９−Ｍまたは光増幅モジュール３０３の光入力ポート３０４−１〜３０４−Ｍで、レーザ光線の方向転換は必要ない。
【００９０】
図３Ｆは、本発明のいくつかの実施形態による、光導波路３０１が存在せず、かつ光整列モジュール１０７および光増幅モジュール３０３が垂直に重なり、接触して配置されているレーザモジュール１００Ｃの側面図を示す。図３Ｆの例示的レーザモジュール１００Ｃ構成では、基板１１０は、レーザ源１０２、光導波路１０５、光整列モジュール１０７、および光増幅モジュール３０３の各々を支持するように構成される。図３Ｆの例示的レーザモジュール１００Ｃ構成では、光整列モジュール１０７の光出力ポート１０９−１〜１０９−Ｍは、光増幅モジュール３０３のそれぞれ光入力ポート３０４−１〜３０４−Ｍと垂直に整列し、その結果、光整列モジュール１０７の光出力ポート１０９−１〜１０９−Ｍと光増幅モジュール３０３の光入力ポート３０４−１〜３０４−Ｍの両方で、レーザ光線の方向転換が行われる。
【００９１】
図３Ｇは、本発明のいくつかの実施形態による、光増幅モジュール３０３が、光整列モジュール１０７、光導波路１０５，およびレーザ源１０２の端から端まで伸長するように構成され、その結果、光増幅モジュール３０３が、レーザモジュール１００Ｃ内部で光整列モジュール１０７、光導波路１０５、およびレーザ源１０２の各々を配置するための物理的支持物を提供する、図３Ｆのレーザモジュール１００Ｃ構成の側面図を示す。図３Ｇの例示的レーザモジュール１００Ｃ構成では、光増幅モジュール３０３が、自身、ならびに光整列モジュール１０７、光導波路１０５、およびレーザ源１０２の各々を物理的に支持するだけの十分な機械的強度を有するように形成される場合、基板１１０を省略してよい。
【００９２】
図３Ｈは、本発明のいくつかの実施形態による、光導波路１０５が存在しない図３Ｂのレーザモジュール１００Ｃ構成の一修正形態の側面図を示す。このようにして、図３Ｈのレーザモジュール１００Ｃ構成は、光導波路１０５が存在しないことに関係して図１Ｃのレーザモジュール１００Ａに関して上記で論じた特徴を有するように修正された、図３Ｂのレーザモジュール１００Ｃを表す。
【００９３】
図３Ｉは、本発明のいくつかの実施形態による、光導波路１０５が存在しない、図３Ｃのレーザモジュール１００Ｃ構成の一修正形態の側面図を示す。このようにして、図３Ｉのレーザモジュール１００Ｃ構成は、光導波路１０５が存在しないことに関係して図１Ｃのレーザモジュール１００Ａに関して上記で論じた特徴を有するように修正された、図３Ｃのレーザモジュール１００Ｃを表す。
【００９４】
図３Ｊは、本発明のいくつかの実施形態による、光導波路１０５が存在しない、図３Ｅのレーザモジュール１００Ｃ構成の一修正形態の側面図を示す。このようにして、図３Ｊのレーザモジュール１００Ｃ構成は、光導波路１０５が存在しないことに関係して図１Ｃのレーザモジュール１００Ａに関して上記で論じた特徴を有するように修正された、図３Ｅのレーザモジュール１００Ｃを表す。
【００９５】
図３Ｋは、本発明のいくつかの実施形態による、光導波路１０５が存在しない、図３Ｆのレーザモジュール１００Ｃ構成の一修正形態の側面図を示す。このようにして、図３Ｋのレーザモジュール１００Ｃ構成は、光導波路１０５が存在しないことに関係して図１Ｃのレーザモジュール１００Ａに関して上記で論じた特徴を有するように修正された、図３Ｆのレーザモジュール１００Ｃを表す。
【００９６】
図３Ｌは、本発明のいくつかの実施形態による、光導波路１０５が存在しない、図３Ｇのレーザモジュール１００Ｃ構成の一修正形態の側面図を示す。このようにして、図３Ｌのレーザモジュール１００Ｃ構成は、光導波路１０５が存在しないことに関係して図１Ｃのレーザモジュール１００Ａに関して上記で論じた特徴を有するように修正された、図３Ｇのレーザモジュール１００Ｃを表す。
【００９７】
図３Ｍは、本発明のいくつかの実施形態による、レーザ源１０２および光整列モジュール１０７が並んで接触して配置されている、図３Ｂのレーザモジュール１００Ｃ構成の一修正形態の側面図を示す。このようにして、図３Ｍのレーザモジュール１００Ｃ構成は、レーザ源１０２および光整列モジュール１０７を並んで接触して位置決めすることに関係して図１Ｅのレーザモジュール１００Ａに関して上記で論じた特徴を有するように修正された、図３Ｂのレーザモジュール１００Ｃを表す。
【００９８】
図３Ｎは、本発明のいくつかの実施形態による、レーザ源１０２および光整列モジュール１０７が並んで接触して配置されている、図３Ｃのレーザモジュール１００Ｃ構成の一修正形態の側面図を示す。このようにして、図３Ｎのレーザモジュール１００Ｃ構成は、レーザ源１０２および光整列モジュール１０７を並んで接触して位置決めすることに関係して図１Ｅのレーザモジュール１００Ａに関して上記で論じた特徴を有するように修正された、図３Ｃのレーザモジュール１００Ｃを表す。
【００９９】
図３Ｏは、本発明のいくつかの実施形態による、レーザ源１０２および光整列モジュール１０７が並んで接触して配置されている、図３Ｅのレーザモジュール１００Ｃ構成の一修正形態の側面図を示す。このようにして、図３Ｏのレーザモジュール１００Ｃ構成は、レーザ源１０２および光整列モジュール１０７を並んで接触して位置決めすることに関係して図１Ｅのレーザモジュール１００Ａに関して上記で論じた特徴を有するように修正された、図３Ｅのレーザモジュール１００Ｃを表す。
【０１００】
図３Ｐは、本発明のいくつかの実施形態による、レーザ源１０２および光整列モジュール１０７が並んで接触して配置されている、図３Ｆのレーザモジュール１００Ｃ構成の一修正形態の側面図を示す。このようにして、図３Ｐのレーザモジュール１００Ｃ構成は、レーザ源１０２および光整列モジュール１０７を並んで接触して位置決めすることに関係して図１Ｅのレーザモジュール１００Ａに関して上記で論じた特徴を有するように修正された、図３Ｆのレーザモジュール１００Ｃを表す。
【０１０１】
図３Ｑは、本発明のいくつかの実施形態による、レーザ源１０２および光整列モジュール１０７が並んで接触して配置されている、図３Ｇのレーザモジュール１００Ｃ構成の一修正形態の側面図を示す。このようにして、図３Ｑのレーザモジュール１００Ｃ構成は、レーザ源１０２および光整列モジュール１０７を並んで接触して位置決めすることに関係して図１Ｅのレーザモジュール１００Ａに関して上記で論じた特徴を有するように修正された、図３Ｇのレーザモジュール１００Ｃを表す。
【０１０２】
図３Ｒは、本発明のいくつかの実施形態による、レーザ源１０２および光整列モジュール１０７が垂直に重なり、接触して配置されている、図３Ｂのレーザモジュール１００Ｃ構成の一修正形態の側面図を示す。このようにして、図３Ｒのレーザモジュール１００Ｃ構成は、レーザ源１０２および光整列モジュール１０７を垂直に重なり、接触して位置決めすることに関係して図１Ｆのレーザモジュール１００Ａに関して上記で論じた特徴を有するように修正された、図３Ｂのレーザモジュール１００Ｃを表す。
【０１０３】
図３Ｓは、本発明のいくつかの実施形態による、光整列モジュール１０７がレーザ源１０２、光導波路３０１、および光増幅モジュール３０３の端から端まで伸長するように構成される、図３Ｒのレーザモジュール１００Ｃ構成の一修正形態の側面図を示す。図３Ｓのレーザモジュール１００Ｃ構成では、光整列モジュール１０７は、レーザ源１０２、光導波路３０１、および光増幅モジュール３０３を配置するための物理的支持物を提供する。図１Ｓの例示的レーザモジュール１００Ｃ構成では、光整列モジュール１０７が、自身、ならびにレーザ源１０２、光導波路３０１、および光増幅モジュール３０３の各々を物理的に支持するだけの十分な機械的強度を有するように形成される場合、基板１１０を省略してよい。
【０１０４】
図３Ｔは、本発明のいくつかの実施形態による、光導波路３０１が存在しない、図３Ｒのレーザモジュール１００Ｃ構成の一修正形態の側面図を示す。このようにして、図３Ｔのレーザモジュール１００Ｃ構成は、光導波路３０１が存在しないことに関係して図３Ｃのレーザモジュール１００Ａに関して上記で論じた特徴を有するように修正された、図３Ｒのレーザモジュール１００Ｃを表す。
【０１０５】
図３Ｕは、本発明のいくつかの実施形態による、光導波路３０１が存在しない、図３Ｓのレーザモジュール１００Ｃ構成の一修正形態の側面図を示す。このようにして、図３Ｕのレーザモジュール１００Ｃ構成は、光導波路３０１が存在しないことに関係して図３Ｃのレーザモジュール１００Ａに関して上記で論じた特徴を有するように修正された、図３Ｓのレーザモジュール１００Ｃを表す。
【０１０６】
図３Ｖは、本発明のいくつかの実施形態による、光導波路３０１が存在せず、かつ光整列モジュール１０７および光増幅モジュール３０３が並んで接触して配置されている、図３Ｔのレーザモジュール１００Ｃ構成の一修正形態の側面図を示す。このようにして、図３Ｖのレーザモジュール１００Ｃ構成は、光導波路３０１が存在しないこと、ならびに光整列モジュール１０７および光増幅モジュール３０３を並んで接触して位置決めすることに関係して図３Ｅのレーザモジュール１００Ａに関して上記で論じた特徴を有するように修正された、図３Ｔのレーザモジュール１００Ｃを表す。
【０１０７】
図３Ｗは、本発明のいくつかの実施形態による、光導波路３０１が存在せず、かつ光整列モジュール１０７および光増幅モジュール３０３が並んで接触して配置されている、図３Ｓのレーザモジュール１００Ｃ構成の一修正形態の側面図を示す。このようにして、図３Ｗのレーザモジュール１００Ｃ構成は、光導波路３０１が存在しないこと、ならびに光整列モジュール１０７および光増幅モジュール３０３を並んで接触して位置決めすることに関係して図３Ｅのレーザモジュール１００Ａに関して上記で論じた特徴を有するように修正された、図３Ｓのレーザモジュール１００Ｃを表す。
【０１０８】
図３Ｘは、本発明のいくつかの実施形態による、光導波路３０１が存在せず、かつ光整列モジュール１０７および光増幅モジュール３０３が垂直に重なり、接触して配置されている、図３Ｒのレーザモジュール１００Ｃ構成の一修正形態の側面図を示す。このようにして、図３Ｘのレーザモジュール１００Ｃ構成は、光導波路３０１が存在しないこと、ならびに光整列モジュール１０７および光増幅モジュール３０３を垂直に重なり、接触して位置決めすることに関係して図３Ｆのレーザモジュール１００Ａに関して上記で論じた特徴を有するように修正された、図３Ｒのレーザモジュール１００Ｃを表す。
【０１０９】
図３Ｙは、本発明のいくつかの実施形態による、光整列モジュール１０７が、レーザ源１０２および光増幅モジュール３０３の端から端まで伸長するように構成され、その結果、レーザモジュール１００Ｃ内部にレーザ源１０２および光増幅モジュール３０３の各々を配置するための物理的支持物を提供する、図３Ｘのレーザモジュール１００Ｃ構成の一修正形態の側面図を示す。図３Ｙの例示的レーザモジュール１００Ｃ構成では、光整列モジュール１０７が、自身、ならびにレーザ源１０２および光増幅モジュール３０３の各々を物理的に支持するだけの十分な機械的強度を有するように形成される場合、基板１１０を省略してよい。
【０１１０】
図４Ａは、本発明のいくつかの実施形態によるレーザモジュール１００Ｄの構造図を示す。レーザモジュール１００Ｄは、図２Ａに関して記述したように、同じＰＬＣ２００内部に実装された、レーザ源１０２Ａおよび光整列モジュール１０７Ａを含む。レーザモジュール１００Ｄはまた、図３Ａに関して記述したように、光導波路３０１および光増幅モジュール３０３を含む。いくつかの実施形態では、ＰＬＣ２００、光導波路３０１、および光増幅モジュール３０３は、基板１１０上に配列される。複数の多波長レーザ出力ＭＷＬ−１〜ＭＷＬ−Ｍが、ＰＬＣ２００内部の光整列モジュール１０７Ａの光出力ポート１０９−１〜１０９−Ｍから光増幅モジュール３０３の複数の光入力ポート３０４−１〜３０４−Ｍのそれぞれの１つの中に誘導されるように光増幅モジュール１００Ｄが構成されることを理解されたい。
【０１１１】
図４Ｂは、本発明のいくつかの実施形態による、図４Ａのレーザモジュール１００Ｄ構成の側面図を示す。図４Ｂのレーザモジュール１００Ｄ構成では、ＰＬＣ２００および光増幅モジュール３０３は、光整列モジュール１０７Ａの光出力ポート１０９−１〜１０９−Ｍが、光増幅モジュール３０３のそれぞれ光入力ポート３０４−１〜３０４−Ｍと水平に整列するように、基板１１０上に実質的に同一平面上になるように位置決めされ、その結果、光整列モジュール１０７Ａの光出力ポート１０９−１〜１０９−Ｍまたは光増幅モジュール３０３の光入力ポート３０４−１〜３０４−Ｍで、レーザ光線の方向転換は必要ない。
【０１１２】
図４Ｃは、本発明のいくつかの実施形態による、光導波路３０１が存在しない、図４Ｂのレーザモジュール１００Ｄ構成の側面図を示す。図４Ｃの実施形態では、ＰＬＣ２００および光増幅モジュール３０３は、光整列モジュール１０７Ａの光出力ポート１０９−１〜１０９−Ｍが、光増幅モジュール３０３のそれぞれ光入力ポート３０４−１〜３０４−Ｍと水平に整列するように、基板１１０上に実質的に同一平面上になるように位置決めされ、その結果、光整列モジュール１０７Ａの光出力ポート１０９−１〜１０９−Ｍまたは光増幅モジュール３０３の光入力ポート３０４−１〜３０４−Ｍで、レーザ光線の方向転換は必要ない。図４Ｃの実施形態では、光整列モジュール１０７Ａの光出力ポート１０９−１〜１０９−Ｍと光増幅モジュール３０３の光入力ポート３０４−１〜３０４−Ｍの間に、空所が存在する。したがって、図４Ｃの実施形態では、ＰＬＣ２００から出力されるレーザ光線は、ＰＬＣ２００と光増幅モジュール３０３の間の空所を通って、それぞれの直線経路に沿って移動する。図４Ｄは、本発明のいくつかの実施形態による、ＰＬＣ２００と光増幅モジュール３０３の間の空所が部材４０１により覆われる、および／または密封される、図４Ｃのレーザモジュール１００Ｄ構成の側面図を示す。さまざまな実施形態では、部材４０１は、実装中に配置される別のチップとすることができる、または実装中に配置される別の材料とすることができる、またはＰＬＣ２００の一体部分とすることができる、または光増幅モジュール３０３の一体部分とすることができる。
【０１１３】
図４Ｅは、本発明のいくつかの実施形態による、光導波路３０１が存在せず、かつＰＬＣ２００および光増幅モジュール３０３が並んで接触して配置されているレーザモジュール１００Ｄの側面図を示す。図４Ｅの実施形態では、ＰＬＣ２００および光増幅モジュール３０３は、光整列モジュール１０７Ａの光出力ポート１０９−１〜１０９−Ｍが、光増幅モジュール３０３のそれぞれ光入力ポート３０４−１〜３０４−Ｍと水平に整列するように、基板１１０上に実質的に同一平面上になるように位置決めされ、その結果、光整列モジュール１０７Ａの光出力ポート１０９−１〜１０９−Ｍまたは光増幅モジュール３０３の光入力ポート３０４−１〜３０４−Ｍで、レーザ光線の方向転換は必要ない。
【０１１４】
図５Ａは、本発明のいくつかの実施形態による、光整列モジュール１０７Ｂおよび光増幅モジュール３０３Ａが同じＰＬＣ５０３内部に一緒に実装されるレーザモジュール１００Ｅの構造図を示す。光整列モジュール１０７Ｂは、レーザモジュール１００Ａに関して上述した光整列モジュール１０７と本質的に同じ手法で機能するように構成される。光増幅モジュール３０３Ａは、レーザモジュール１００Ｃに関して上述した光増幅モジュール３０３と本質的に同じ手法で機能するように構成される。ＰＬＣ５０３では、光整列モジュール１０７Ｂおよび光増幅モジュール３０３Ａは、光整列モジュール１０７Ｂが提供する複数の多波長レーザ出力ＭＷＬ−１〜ＭＷＬ−Ｍが、線５０１−１〜５０１−Ｍで示すように、それぞれ光出力ポートおよび光入力ポートを通って移動する必要なしに、光増幅モジュール３０３Ａの中に誘導されるように、互いに一体化して実装される。また、ＰＬＣ５０３では、光整列モジュール１０７Ｂと光増幅モジュール３０３Ａを光学的に一体化したために、別個の光導波路３０１は必要ない。レーザモジュール１００Ｅのいくつかの実施形態では、レーザ源１０２、光導波路１０５、およびＰＬＣ５０３は、基板１１０上に配列される。レーザモジュール１００Ｅは、複数のレーザ光線が、ＰＬＣ５０３内部でレーザ源１０２の光出力ポート１０４−１〜１０４−Ｎから光整列モジュール１０７Ｂの複数の光入力ポート１０８−１〜１０８−Ｎのそれぞれの１つの中に誘導されるように構成される。
【０１１５】
図５Ｂは、本発明のいくつかの実施形態による、図５Ａのレーザモジュール１００Ｅ構成の側面図を示す。図５Ｂのレーザモジュール１００Ｅ構成では、ＰＬＣ５０３およびレーザ源１０２は、レーザ源１０２の光出力ポート１０４−１〜１０４−Ｎが、光整列モジュール１０７Ｂのそれぞれ光入力ポート１０８−１〜１０８−Ｎと水平に整列するように、基板１１０上に実質的に同一平面上になるように位置決めされ、その結果、レーザ源１０２の光出力ポート１０４−１〜１０４−Ｎまたは光整列モジュール１０７Ｂの光入力ポート１０８−１〜１０８−Ｎで、レーザ光線の方向転換は必要ない。
【０１１６】
図５Ｃは、本発明のいくつかの実施形態による、光導波路１０５が存在しない、図５Ｂのレーザモジュール１００Ｅ構成の側面図を示す。図５Ｃの実施形態では、ＰＬＣ５０３およびレーザ源１０２は、レーザ源１０２の光出力ポート１０４−１〜１０４−Ｎが、光整列モジュール１０７Ｂのそれぞれ光入力ポート１０８−１〜１０８−Ｎと水平に整列するように、基板１１０上に実質的に同一平面上になるように位置決めされ、その結果、レーザ源１０２の光出力ポート１０４−１〜１０４−Ｎまたは光整列モジュール１０７Ｂの光入力ポート１０８−１〜１０８−Ｎで、レーザ光線の方向転換は必要ない。図５Ｃの実施形態では、レーザ源１０２の光出力ポート１０４−１〜１０４−Ｎと光整列モジュール１０７Ｂの光入力ポート１０８−１〜１０８−Ｎの間に、空所が存在する。したがって、図５Ｃの実施形態では、レーザ源１０２から出力されるレーザ光線は、レーザ源１０２とＰＬＣ５０３の間の空所を通って、それぞれの直線経路に沿って移動する。図５Ｄは、本発明のいくつかの実施形態による、レーザ源１０２とＰＬＣ５０３の間の空所が部材５０５により覆われる、および／または密封される、図５Ｃのレーザモジュール１００Ｅ構成の側面図を示す。さまざまな実施形態では、部材５０５は、実装中に配置される別のチップとすることができる、または実装中に配置される別の材料とすることができる、またはＰＬＣ５０３の一体部分とすることができる、またはレーザ源１０２の一体部分とすることができる。
【０１１７】
図５Ｅは、本発明のいくつかの実施形態による、光導波路１０５が存在せず、かつレーザ源１０２およびＰＬＣ５０３が並んで接触して配置されているレーザモジュール１００Ｅの側面図を示す。図５Ｅの実施形態では、レーザ源１０２およびＰＬＣ５０３は、レーザ源１０２の光出力ポート１０４−１〜１０４−Ｎが、光整列モジュール１０７Ｂのそれぞれ光入力ポート１０８−１〜１０８−Ｎと水平に整列するように、基板１１０上に実質的に同一平面上になるように位置決めされ、その結果、レーザ源１０２の光出力ポート１０４−１〜１０４−Ｎまたは光整列モジュール１０７Ｂの光入力ポート１０８−１〜１０８−Ｎで、レーザ光線の方向転換は必要ない。
【０１１８】
図６Ａは、本発明のいくつかの実施形態による、レーザ源１０２Ａ、光整列モジュール１０７Ｃ、および増幅モジュール３０３Ａが同じＰＬＣ６０１内部に一緒に実装されるレーザモジュール１００Ｆの構造図を示す。レーザ源１０２Ａは、レーザモジュール１００Ａに関して上述したようなレーザ源１０２と本質的に同じ手法で機能するように構成される。光整列モジュール１０７Ｃは、レーザモジュール１００Ａに関して上述した光整列モジュール１０７と本質的に同じ手法で機能するように構成される。光増幅モジュール３０３Ａは、レーザモジュール１００Ｃに関して上述した光増幅モジュール３０３と本質的に同じ手法で機能するように構成される。ＰＬＣ６０１では、レーザ源１０２Ａおよび光整列モジュール１０７Ｃは、複数のレーザ１０３−１〜１０３−Ｎが発生させたレーザ光線２０１−１〜２０１−Ｎが、それぞれ光出力ポートおよび光入力ポートを通って移動する必要なしに、光整列モジュール１０７Ｃの中に誘導されるように、互いに一体化して実装される。また、ＰＬＣ６０１では、レーザ源１０２Ａと光整列モジュール１０７Ｃを光学的に一体化したために、別個の光導波路１０５は必要ない。また、ＰＬＣ６０１では、光整列モジュール１０７Ｃおよび光増幅モジュール３０３Ａは、光整列モジュール１０７Ｃが提供する複数の多波長レーザ出力ＭＷＬ−１〜ＭＷＬ−Ｍが、線５０１−１〜５０１−Ｍで示すように、それぞれ光出力ポートおよび光入力ポートを通って移動する必要なしに、光増幅モジュール３０３Ａの中に誘導されるように、互いに一体化して実装される。また、ＰＬＣ６０１では、光整列モジュール１０７Ｃと光増幅モジュール３０３Ａを光学的に一体化したために、別個の光導波路３０１は必要ない。図６Ｂは、本発明のいくつかの実施形態による、図６Ａのレーザモジュール１００Ｆ構成の側面図を示す。
【０１１９】
本明細書で開示するようなレーザ源１０２／１０２Ａ、光導波路１０５／３０１、光整列モジュール１０７／１０７Ａ／１０７Ｂ／１０７Ｃ、および光増幅モジュール３０３／３０３Ａの各々の幾何学的記述は、本発明の記述を容易にするために例として提供されていることを理解されたい。さまざまな実施形態では、レーザ源１０２／１０２Ａ、光導波路１０５／３０１、光整列モジュール１０７／１０７Ａ／１０７Ｂ／１０７Ｃ、および光増幅モジュール３０３／３０３Ａの各々は、本質的に、所望の形状およびサイズの光電子機器を形成するために必要な任意の幾何学的形状を有することができる。いくつかの実施形態では、レーザ源１０２／１０２Ａ、光導波路１０５／３０１、光整列モジュール１０７／１０７Ａ／１０７Ｂ／１０７Ｃ、および光増幅モジュール３０３／３０３Ａの１つまたは複数を、実質的に平坦な幾何学的形状を有するように構成することができる。いくつかの実施形態では、レーザ源１０２／１０２Ａ、光導波路１０５／３０１、光整列モジュール１０７／１０７Ａ／１０７Ｂ／１０７Ｃ、および光増幅モジュール３０３／３０３Ａの１つまたは複数を、３次元的に変化する幾何学的形状を、すなわち、単純な直角プリズム以外の形状を有するように構成することができる。また、さまざまな実施形態では、レーザ源１０２／１０２Ａ、光導波路１０５／３０１、光整列モジュール１０７／１０７Ａ／１０７Ｂ／１０７Ｃ、および光増幅モジュール３０３／３０３Ａの各々を、関係がある座標系の任意の基準方向で、すなわち、デカルト座標系のｘ方向、ｙ方向、およびｚ方向のいずれかで測定したとき、異なるサイズを有することができることを理解されたい。
【０１２０】
図７は、本発明のいくつかの実施形態による、Ｎ×１（偏光維持）波長合波器７０１および１×Ｍ（偏光維持）広帯域パワースプリッタ７０５を含む光整列モジュール１０７／１０７Ａ／１０７Ｂ／１０７Ｃの一例の実装形態を示す。波長合波器７０１は、光入力ポート１０８−１〜１０８−Ｎで受信した複数のレーザ光線を組み合わせて、光導波路７０３を通って波長合波器７０１から広帯域パワースプリッタ７０５へ伝送される多波長レーザ光線にするように構成される。広帯域パワースプリッタ７０５は、光整列モジュール１０７／１０７Ａ／１０７Ｂ／１０７Ｃの複数の光出力ポート１０９−１〜１０９−Ｍの各々に多波長レーザ光線の全パワーの一部分を分配するように構成される。
【０１２１】
図８は、本発明のいくつかの実施形態による、アレイ導波路８０１および広帯域パワースプリッタ８０５を含む光整列モジュール１０７／１０７Ａ／１０７Ｂ／１０７Ｃの一例の実装形態を示す。図８の例では、アレイ導波路８０１は、１６対１のアレイ導波路である。しかしながら、さまざまな実施形態では、アレイ導波路８０１を、任意の数（Ｎ）の光入力を受信するように構成することができることを理解されたい。また、図８の例では、広帯域パワースプリッタ８０５は、１対１６の広帯域パワースプリッタである。しかしながら、さまざまな実施形態では、広帯域パワースプリッタ８０５を、任意の数（Ｍ）の光出力を出力するように構成することができることを理解されたい。アレイ導波路８０１は、光入力ポート１０８−１〜１０８−１６で受信した複数のレーザ光線を組み合わせて、光導波路８０３を通ってアレイ導波路８０１から広帯域パワースプリッタ８０５へ伝送される多波長レーザ光線にするように構成される。広帯域パワースプリッタ８０５は、光整列モジュール１０７／１０７Ａ／１０７Ｂ／１０７Ｃの複数の光出力ポート１０９−１〜１０９−１６の各々に多波長レーザ光線の全パワーの一部分を分配するように構成される。
【０１２２】
図９は、本発明のいくつかの実施形態による、エシェル格子９０１および広帯域パワースプリッタ９０５を含む光整列モジュール１０７／１０７Ａ／１０７Ｂ／１０７Ｃの一例の実装形態を示す。図８の例では、エシェル格子９０１は、１６対１の格子である。しかしながら、さまざまな実施形態では、エシェル格子９０１を、任意の数（Ｎ）の光入力を受信するように構成することができることを理解されたい。また、図９の例では、広帯域パワースプリッタ９０５は、１対１６の広帯域パワースプリッタである。しかしながら、さまざまな実施形態では、広帯域パワースプリッタ９０５を、任意の数（Ｍ）の光出力を出力するように構成することができることを理解されたい。エシェル格子９０１は、光入力ポート１０８−１〜１０８−１６で受信した複数のレーザ光線を組み合わせて、光導波路９０３を通ってエシェル格子９０１から広帯域パワースプリッタ９０５へ伝送される多波長レーザ光線にするように構成される。広帯域パワースプリッタ９０５は、光整列モジュール１０７／１０７Ａ／１０７Ｂ／１０７Ｃの複数の光出力ポート１０９−１〜１０９−１６の各々に多波長レーザ光線の全パワーの一部分を分配するように構成される。
【０１２３】
図１０は、本発明のいくつかの実施形態による、バタフライ導波路ネットワーク１００１を含む光整列モジュール１０７／１０７Ａ／１０７Ｂ／１０７Ｃの一例の実装形態を示す。図１０の例では、バタフライ導波路ネットワーク１００１は、１６入力対１６出力ネットワークである。しかしながら、さまざまな実施形態では、バタフライ導波路ネットワーク１００１を、任意の数（Ｎ）の光入力を受信して、任意の数（Ｍ）の光出力を提供するように構成することができることを理解されたい。バタフライ導波路ネットワーク１００１は、光入力ポート１０８−１〜１０８−Ｎから（Ｎ）のレーザ光線を受信して、光整列モジュール１０７／１０７Ａ／１０７Ｂ／１０７Ｃの（Ｍ）の光出力ポートの各々に（Ｎ）のレーザ光線の各々の一部分を分配するように構成される。
【０１２４】
図１１は、本発明のいくつかの実施形態による、スターカプラ１１０１を含む光整列モジュール１０７／１０７Ａ／１０７Ｂ／１０７Ｃの一例の実装形態を示す。図１１の例では、スターカプラ１１０１は、１６入力対１６出力スターカプラである。しかしながら、さまざまな実施形態では、スターカプラ１１０１を、任意の数（Ｎ）の光入力を受信して、任意の数（Ｍ）の光出力を提供するように構成することができることを理解されたい。スターカプラ１１０１は、光入力ポート１０８−１〜１０８−Ｎから（Ｎ）のレーザ光線を受信して、光整列モジュール１０７／１０７Ａ／１０７Ｂ／１０７Ｃの（Ｍ）の光出力ポートの各々に（Ｎ）のレーザ光線の各々の一部分を分配するように構成される。
【０１２５】
図１２Ａは、本発明のいくつかの実施形態による、共振器リングアレイ１２０１を含む光整列モジュール１０７／１０７Ａ／１０７Ｂ／１０７Ｃの一例の実装形態を示す。図１２Ａの例では、共振器リングアレイ１２０１は、１６入力対１６出力共振器リングアレイである。しかしながら、さまざまな実施形態では、共振器リングアレイ１２０１を、任意の数（Ｎ）の光入力を受信して、任意の数（Ｍ）の光出力を提供するように構成することができることを理解されたい。共振器リングアレイ１２０１は、光入力ポート１０８−１〜１０８−Ｎから（Ｎ）のレーザ光線を受信して、光整列モジュール１０７／１０７Ａ／１０７Ｂ／１０７Ｃの（Ｍ）の光出力ポートの各々に（Ｎ）のレーザ光線の各々の一部分を分配するように構成される。
【０１２６】
図１２Ｂは、本発明のいくつかの実施形態による共振器リングアレイ１２０１の詳細図を示す。共振器リングアレイ１２０１は、（Ｎ）の光入力ポート１０８−１〜１０８−Ｎでそれぞれ受信した複数のレーザ光線の数（Ｎ）に等しい数の共振器リング行Ｒ1〜ＲNを含む。各共振器リング行Ｒ1〜ＲNは、光整列モジュール１０７／１０７Ａ／１０７Ｂ／１０７Ｃの複数の光出力ポート１０９−１〜１０９−Ｍの数（Ｍ）に等しい数の共振器リング１２０３を含む。共振器リング行Ｒ1〜ＲNの各々は、複数のレーザ光線の異なる１つを、対応する入力レーザ光線として受信するように構成される。したがって、Ｒ1〜ＲNの各々は、レーザ源１０２／１０２Ａが提供する（Ｎ）のレーザ光線の波長（λ1〜λN）の異なる１つを受信する。さらに、この理由で、共振器リング行Ｒ1〜ＲNの所与の１つの各共振器リング１２０３を、所与の共振器リング行が受信すべき特定のレーザ光線波長で動作させるために最適化することができる。さらに、それに応じて、異なる共振器リング行Ｒ1〜ＲNの共振器リング１２０３を、異なるレーザ光線波長で動作させるために最適化することができる。所与の共振器リング行Ｒ1〜ＲN内の各共振器リング１２０３は、矢印１２０５で示すように、光整列モジュール１０７／１０７Ａ／１０７Ｂ／１０７Ｃの複数の光出力ポート１０９−１〜１０９−Ｍの異なる１つへ所与の共振器リング行の対応する入力レーザ光線の一部分を向け直すように構成される。いくつかの実施形態では、所与の共振器リング行Ｒ1〜ＲNの共振器リング１２０３は、所与の共振器リング行の対応する入力レーザ光線を連続して受信するように位置決めされ、そこでは、レーザ源１０２／１０２Ａに対して連続して位置決めされた、所与の共振器リング行の共振器リング１２０３は、所与の共振器リング行の対応する入力レーザ光線のより大きな部分を漸次向け直すように構成される。このようにして、所与の共振器リング行Ｒ1〜ＲNの共振器リング１２０３は、光整列モジュール１０７／１０７Ａ／１０７Ｂ／１０７Ｃの光出力ポート１０９−１〜１０９−Ｍの各々に、実質的に等しい量のレーザ光を提供することができる。
【０１２７】
図１３は、本発明のいくつかの実施形態による、整列モジュール１０７Ｃがアレイ導波路８０１および広帯域パワースプリッタ８０５を含むように実装される、ＰＬＣ６０１上のレーザモジュール１００Ｆの一例の実装形態を示す。図１４は、本発明のいくつかの実施形態による、整列モジュール１０７Ｃがエシェル格子９０１および広帯域パワースプリッタ９０５を含むように実装される、ＰＬＣ６０１上のレーザモジュール１００Ｆの一例の実装形態を示す。図１５は、本発明のいくつかの実施形態による、整列モジュール１０７Ｃがバタフライ導波路ネットワーク１００１を含むように実装される、ＰＬＣ６０１上のレーザモジュール１００Ｆの一例の実装形態を示す。図１６は、本発明のいくつかの実施形態による、整列モジュール１０７Ｃがスターカプラ１１０１を含むように実装される、ＰＬＣ６０１上のレーザモジュール１００Ｆの一例の実装形態を示す。
【０１２８】
図１７は、本発明のいくつかの実施形態によるレーザモジュール１００Ａ〜１００Ｆを動作させるための方法のフローチャートを示す。方法は、互いに対して異なる波長を有する複数のレーザ光線を発生させて、出力するようにレーザ源を動作させるための動作１７０１を含む。複数のレーザ光線の、異なる波長は、光データ通信システムで区別できる。方法はまた、レーザモジュール１００Ａ〜１００Ｆの複数の光出力ポートの各々に複数のレーザ光線の各々の一部分を分配するための動作１７０３を含む。動作１７０３は、複数のレーザ光線の、異なる波長のすべてが、レーザモジュール１００Ａ〜１００Ｆの複数の光出力ポートの各々に提供されるように遂行される。いくつかの実施形態では、方法は、レーザモジュール１００Ａ〜１００Ｆの複数の光出力ポートに分配されるレーザ光を増幅するための動作１７０５を任意選択で含む。いくつかの実施形態では、動作１７０１は、レーザ源１０２／１０２Ａにより遂行され、動作１７０３は、光整列モジュール１０７／１０７Ａ／１０７Ｂ／１０７Ｃにより遂行され、動作１７０５は、光増幅モジュール３０３／３０３Ａにより遂行される。いくつかの実施形態では、レーザ源１０２／１０２Ａおよび光整列モジュール１０７／１０７Ａ／１０７Ｂ／１０７Ｃおよび光増幅モジュール３０３／３０３Ａの任意の２つ以上を、物理的に別個の構成要素として動作させる。また、いくつかの実施形態では、レーザ源１０２／１０２Ａおよび光整列モジュール１０７／１０７Ａ／１０７Ｂ／１０７Ｃおよび光増幅モジュール３０３／３０３Ａの任意の２つ以上を、共通の基板１１０上に、および／または同じＰＬＣ内に配列する。
【０１２９】
いくつかの実施形態では、方法は、レーザ源１０２／１０２Ａから得られる複数のレーザ光線を光整列モジュール１０７／１０７Ａ／１０７Ｂ／１０７Ｃの中に誘導するステップを含む。いくつかの実施形態では、複数のレーザ光線は、レーザ源１０２／１０２Ａから空所を通り、空所から光整列モジュール１０７／１０７Ａ／１０７Ｂ／１０７Ｃの中に誘導される。いくつかの実施形態では、方法は、レーザ源１０２／１０２Ａから得られる複数のレーザ光線を光整列モジュール１０７／１０７Ａ／１０７Ｂ／１０７Ｃの中に誘導するために、光導波路１０５を通して複数のレーザ光線を伝送するステップを含む。いくつかの実施形態では、方法は、レーザ源１０２／１０２Ａから得られる複数のレーザ光線を光整列モジュール１０７／１０７Ａ／１０７Ｂ／１０７Ｃの中に誘導するために、１つまたは複数の光垂直結合機器を通して複数のレーザ光緯線を伝送するステップを含む。いくつかの実施形態では、方法は、複数のレーザ光線の一部分が、レーザモジュール１００Ａ〜１００Ｆの複数の光出力ポートの各々に分配されるとき、複数のレーザ光線の偏光を維持するステップを含む。
【０１３０】
いくつかの実施形態では、それぞれの分布帰還レーザを使用して、複数のレーザ光線の各々を発生させる。いくつかの実施形態では、方法は、異なる分布帰還レーザ間の温度依存性波長ドリフトを実質的に一様にするように、異なる分布帰還レーザの温度を制御するステップを含む。また、いくつかの実施形態では、方法は、複数の光出力ポートの各々が、同様の量の、複数のレーザ光線の光パワーの任意の所与の１つを、指定された倍数の範囲内で受信するように、レーザモジュール１００Ａ〜１００Ｆの複数の光出力ポートの各々に複数のレーザ光線の各々の一部分を分配することを制御するステップを含む。いくつかの実施形態では、指定された倍数は５倍である。いくつかの実施形態では、指定された倍数は、１倍、２倍、３倍、４倍、６倍、またはこれらの倍数のいずれかの間の別の倍数である。
【０１３１】
本発明はまた、本明細書で開示するようなレーザモジュール１００Ａ〜１００Ｆの各々を製造するための方法を含むことをさらに理解されたい。さらに、レーザモジュール１００Ａ〜１００Ｆを製造するためのこれらの方法は、半導体デバイスを製造するための、および１つまたは複数の半導体デバイスとインタフェースで接続するための構成要素／基板を製造するための、任意の公知の確立されたプロセスおよび／または技法を本質的に含むことができる。
【０１３２】
いくつかの実施形態では、レーザモジュール１００Ａ〜１００Ｆは、１つまたは複数の波長を有するレーザ光を供給するように設計される。レーザモジュール１００Ａ〜１００Ｆを、以下を含むいくつかの主要な構成要素に組織化することができる。
・レーザ源１０２／１０２Ａが出力する波長のサブセットをそれぞれ作り出す、複数のレーザ、たとえばレーザダイオードを含むレーザ源１０２／１０２Ａ、
・レーザ源１０２／１０２Ａから出力される波長を入力とする合波器、カプラ、および／またはスプリッタネットワーク（ｃｏｍｂｉｎｅｒ、ｃｏｕｐｌｅｒ、ａｎｄ／ｏｒ  ｓｐｌｉｔｔｅｒ  ｎｅｔｗｏｒｋ、ＣＣＳＮ）を提供する光整列モジュール１０７／１０７Ａ／１０７Ｂ／１０７Ｃ、
・場合によっては信号対雑音比を犠牲にして、レーザモジュール１００Ａ〜１００Ｆが出力する光パワーの量を増大させるように動作する複数の光増幅器を含む光増幅モジュール３０３／３０３Ａ、
・レーザモジュール１００Ａ〜１００Ｆから外に光を持って行くために接続されるファイバ結合アレイ、
・光整列モジュール１０７／１０７Ａ／１０７Ｂ／１０７Ｃとの間で、レーザ源１０２／１０２Ａから、ファイバ結合アレイとの間で、および光増幅モジュール３０３／３０３Ａとの間で光を誘導する、平行化する、および／または結合するための（カプラ、反射面、および／またはレンズを含むことができる）光導波路１０５、３０１、
・レーザ源１０２／１０２Ａ内部でレーザのすべてを一緒に熱的に連結し、その結果、レーザダイオード間の温度差が最小になる、熱スプレッダ構成要素（すべてのレーザダイオードを一緒に取り付ける銅など）、たとえば熱伝導性基板であって、そこでは、いくつかの実施形態では、熱スプレッダ構成要素は、レーザ源１０２／１０２Ａ、光整列モジュール１０７／１０７Ａ／１０７Ｂ／１０７Ｃ、および光増幅モジュール３０３／３０３Ａが構築される、および／または取り付けられるのと同じ基板１１０とすることができる熱スプレッダ構成要素。
【０１３３】
さまざまな実施形態では、別個の構成要素を使用することを含むさまざまな方法で、または平面光波回路（ＰＬＣ）などの一体化した素子として、光整列モジュール１０７／１０７Ａ／１０７Ｂ／１０７Ｃを構築することができる。光整列モジュール１０７／１０７Ａ／１０７Ｂ／１０７Ｃのさまざまな実施形態は、以下の特徴を含むことができる。
・光整列モジュール１０７／１０７Ａ／１０７Ｂ／１０７Ｃを通って光が伝播する間、偏光を維持するという利点を提供するＰＬＣ実装形態。
・光整列モジュール１０７／１０７Ａ／１０７Ｂ／１０７Ｃと同じ基板を使用して、レーザ源１０２／１０２Ａおよび／または光増幅モジュール３０３／３０３Ａを構築することができるＰＬＣ実装形態であって、そこでは、光整列モジュール１０７／１０７Ａ／１０７Ｂ／１０７Ｃの基板は、レーザ源１０２／１０２Ａの構築を支援する（特有のＩＩＩ−Ｖ族基板またはＩＶ族基板など）ＰＬＣ実装形態。
・フリップ・チップ・ボンディングなどにより、光整列モジュール１０７／１０７Ａ／１０７Ｂ／１０７Ｃにレーザ源１０２／１０２Ａおよび／または光増幅モジュール３０３／３０３Ａを取り付けることができるＰＬＣ実装形態。
・レーザ源１０２／１０２Ａが、ＰＬＣ内の構造物との間で光を結合することができるＰＬＣ実装形態であって、そこでは、光整列モジュール１０７／１０７Ａ／１０７Ｂ／１０７Ｃは、レーザ源１０２／１０２Ａの光学キャビティ、および／または出力されるレーザ光が結合機器の中に／結合機器を通って結合する１つまたは複数の光導波路を提供することができるＰＬＣ実装形態。
・光増幅モジュール３０３／３０３ＡがＰＬＣ内の構造物との間で光を結合することができるＰＬＣ実装形態であって、そこでは、光整列モジュール１０７／１０７Ａ／１０７Ｂ／１０７Ｃは、とりわけ、格子カプラ、エッジカプラ、および／またはエバネセント結合導波路を含む適切な結合機器などを通って増幅器との間で光増幅器の入力光および出力光が結合する、１つまたは複数の光導波路を提供することができるＰＬＣ実装形態。
・いくつかの実施形態では、ガラス基板は、レーザ源１０２／１０２Ａのための熱結合を提供するだけの十分な熱伝導率を有しなくてよい。そのような実施形態では、指数が低いクラッド材（埋込み酸化層またはディープトレンチ層）もまた熱伝導性がある、または厚すぎないという条件で、（シリコンフォトニクスなどを使用して）シリコン基板を使用して、熱伝導率を提供することができる。あるいは、ＧａＡｓまたはＩｎＰなどのＩＩＩ−Ｖ族基板もまた、高い熱伝導率を有し、レーザ源１０２／１０２Ａのための熱結合のための適切な材料の役割を同様に果たすことができる。
【０１３４】
さまざまな実施形態では、光整列モジュール１０７／１０７Ａ／１０７Ｂ／１０７Ｃのための可能な構成は、とりわけ以下を含み複数ある。
・光整列モジュール１０７／１０７Ａ／１０７Ｂ／１０７Ｃを、Ｎの波長を組み合わせるだけではなく、Ｎの方向にパワーを分割するファンイン、ファンアウトがＮ対Ｎの対称スターカプラとして構築することができる。
・光整列モジュール１０７／１０７Ａ／１０７Ｂ／１０７Ｃを、Ｎの波長を組み合わせるだけではなく、Ｍの方向にパワーを分割するファンイン、ファンアウトがＮ対Ｍの非対称スターカプラとして構築することができる。
・光整列モジュール１０７／１０７Ａ／１０７Ｂ／１０７Ｃを、Ｎ／２×ｌｏｇ2Ｎの２×２スプリッタ／カプラを使用して、Ｎ対Ｎスターカプラとして構築することができる。そのような構成は、最も簡単な実装形態で、ｎ＝１〜ｌｏｇ2Ｎ−１について合計（２n−１）の導波路交差を有する。
・光整列モジュール１０７／１０７Ａ／１０７Ｂ／１０７Ｃを、逆方向で使用される１対Ｎスプリッタとして構築することができる。この構成は、全入力レーザパワーの１／２Nを出力し、その残りを捨てる。
・光整列モジュール１０７／１０７Ａ／１０７Ｂ／１０７Ｃを、アレイ導波路（Ａｒｒａｙｅｄ  Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ、ＡＷＧ）に加えてスプリッタとして構築することができる。
【０１３５】
いくつかの実施形態では、光増幅モジュール３０３／３０３Ａは、レーザモジュール１００Ｃ〜１００Ｆの出力パワーを増大させるために使用される。いくつかの実施形態では、光増幅モジュール３０３／３０３Ａは、以下の特徴を含むことができる。
・光増幅器は、とりわけ、半導体光増幅器、エルビウム／イッテルビウム・ドープ・ファイバ増幅器、ラマン増幅器などの複数の形をとることができる。
・光増幅器を使用して、単一波長だけの、または複数の波長の入力光を増幅することができる。
・複数の波長を増幅するとき、各光増幅器は、入力波長すべてを増幅するだけの十分な光帯域幅を有することができる。
・波長が、個々の光増幅器の帯域幅を超えるに足りるほどに十分に広帯域である場合、複数の光増幅器を使用して、すべての波長を増幅することができ、各光増幅器は、その増幅帯域幅の中に入る、波長のサブセットだけを増幅する。このシナリオでは、光増幅器を、光整列モジュール１０７／１０７Ａ／１０７Ｂ／１０７Ｃ内部の中間点に追加することができ、各光増幅器への入力は、光増幅器が増幅する、波長のサブセットを有するように規定される。
【０１３６】
例示および記述するために、実施形態に関して前記の記述を提供してきた。網羅的であることも、本発明を限定することも、意図するものではない。特定の実施形態の個々の要素または特徴は、一般にその特定の実施形態に限定されるのではなく、適用可能な場合には、交換可能であり、具体的に示すことも、記述することもない場合でさえ、選択した実施形態で使用することができる。本発明を、さらにまた多くの点で変えてよい。そのような変形形態は、本発明を逸脱するとみなされるべきではなく、そのような修正形態はすべて、本発明の範囲に含まれるものとする。
【０１３７】
前述の発明について、理解を明確にするためにいくらか詳細に記述してきたが、添付の特許請求の範囲内で、一定の変更および修正を実施することができることは明らかであろう。したがって、本実施形態は、例示的であり、制限するのもではないと考えるべきであり、本発明は、本明細書で示す詳細に限定されるべきではなく、記述した実施形態の範囲内で、および均等物の範囲内で修正されてよい。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図１Ｆ】
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【図１Ｇ】
2019527859.tif 000009
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図３Ｇ】
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【図３Ｈ】
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【図３Ｉ】
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【図３Ｊ】
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【図３Ｋ】
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【図３Ｌ】
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【図３Ｍ】
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【図３Ｎ】
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【図３Ｏ】
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【図３Ｐ】
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【図３Ｑ】
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【図３Ｒ】
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【図３Ｓ】
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【図３Ｔ】
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【図３Ｕ】
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【図３Ｖ】
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【図３Ｗ】
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【図３Ｘ】
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【図３Ｙ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
2019527859.tif 000049
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
2019527859.tif 000061